1.简介
作为资深记者，老鹰也是北京邮报的博士生。他已经在航空圈工作了三年。无人机近年来并不流行。去年他和导师冯志勇教授聊了无人机识别这个话题，于是我开始关注无人机研究半年多。
日前，“成都双流国际机场发生一系列无人机“黑飞”干扰民航安全事件”，造成数百架航班延误、数万人滞留机场，已成为最近几天新闻的热门话题。
本期Eagle Talk以记者的视角，聊聊无人机监控与对策的话题。在这篇文章中，我要特别感谢我的导师冯志勇教授，以及张克忠博士和昌硕博士。
2.无人机的兴起
Unmanned Aerial Vehicle (UAV)，又称无人飞行器或遥控飞行器，是一种由无线电遥控设备控制或预编程的无人驾驶飞行器。无人机具有机动灵活的特点，体积小，重量轻，可随时运输携带。它对起降要求低，可以随时飞行和降落。无人机普遍在云层下低空平稳飞行，弥补了卫星光学遥感和普通航拍经常被云层遮挡无法获取图像的缺点。除了具有广阔的军事应用前景外，利用无人机代替有人驾驶飞机执行高危任务也是当今国际航空航天领域的一个重要发展方面。尤其是近年来，无人机在国际局部战争中被广泛使用。可以预见，未来无人机在战场上的使用会越来越多，成为世界各国武器装备发展的重点。同时，无人机作为技术含量高、性能好、发展前景广阔的飞行器，在民用领域还可以完成灾害评估、地质勘测航拍、警用公路巡查、森林防火、海上防灾减灾等工作。 巡逻、大型露天表演航拍等任务。
随着“大疆无人机”在无人机领域的兴起，无人机迅速进入消费领域，无人机成为了人人都能消费的成人玩具。几千块钱就能买到性能出色的无人机，“汪峰章子怡订婚仪式无人机送婚戒”等热点事件出现，随着媒体的炒作，无人机制造行业也一时间被资本淹没，深圳也有。数百家无人机厂商，就像山寨风靡的日子一样，只要你有需求，就可以在深圳快速找到你需要的无人机解决方案。无人机对于家庭自驾旅行正逐渐变得重要。设备之一。
据统计，全球每月将售出30万架无人机。去年圣诞节，仅美国就售出100万架无人机，无人机迅速进入国内市场。
3.无人机控制链路介绍
无人机是如何控制的？无人机使用无线链路进行远程控制和视频数据回传。超过 90% 的无人机使用 ISM 频段（2.4GHz）运行，包括跳频、Wi-Fi 等。控制链路使用：
数据链接采用：
安全飞行使用相关技术：
无人机根据价格水平有不同的控制方法。例如，一些低成本无人机使用蓝牙技术（ISM2.4GHz）；大多数无人机使用 Wi-Fi 或跳频 (ISM)。 2.4GHz);一些高端无人机还使用基于预设路径的卫星导航。
4.无人机“黑飞”危害
我国无人机监管存在盲点，无人机大量使用给公共安全带来隐患。原本应该用于合法目的的无人机越来越多地被用于犯罪目的。公众越来越意识到无人机可能造成的危险。无人机可以走私毒品；无人机可以监视隐私/技术；无人机会影响民航——接近碰撞；无人机可能出现在敏感区域、关键位置和政府设施区域；无人机甚至可以自动射击……
近两年，发生多起无人机在空中被迫停飞的事件，成为民航飞行的“隐形杀手”。 2013年底，北京一家公司在没有航拍资质、未申请空域的情况下进行航测，造成多架民航飞机延误。 2017年，浙江萧山机场、绵阳机场、成都机场均因不明无人机原因，造成数百架飞机延误，数万人滞留，给国家和人民造成数亿损失。
无人机最大的问题是“黑飞”，“飞行员”没有资格。 2015年中国民航飞行员发展年度报告指出，去年我国无人机飞行员执照总数仅为2142人。事实上，我国有2万多架无人机，飞行运营商数量远远超过2142家。 “黑飞”现象严重，引发安全事故的风险巨大。问题，但随着越来越多的无人机进入普通家庭市场，效果并未得到有效体现。
5.无人机监控与对策
各国监控无人机的主要手段分为行政监管和技术防范两种方式。
为加强对无人机的管理，日本自12月10日起实施新的《航空法》，规定禁止在所有人口集中地区飞行无人机，以防止无人机造成事故或被用于犯罪。 违反者将被罚款50万日元；英国也对无人机的使用进行监管。 《航空法》第 166 条第 3 款规定，小型无人机操作者必须时刻保持无人机在视线范围内，禁止使用无人机。人和机器可以完全控制，飞行时要与其他飞机、人群、车辆和建筑物保持一定距离，避免碰撞。
从技术角度来看。目前国外无人机对抗技术一般包括信号干扰、雷达探测、激光炮击落等综合技术。
(1）信号干扰：无人机工作时需要知道自己的精确位置雷达能探测到小型无人机吗，但无人机本身无法获取足够精确的坐标数据。因此，无人机上安装了GPS信号接收器，使用GPS卫星导航系统和惯性导航系统结合用于飞行控制，信号干扰技术是影响无人机的GPS信号接收器雷达能探测到小型无人机吗，使其只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统，而不能获得足够准确的自拍坐标数据 美国DroneDefender无线电枪击技术“蝙蝠侠”（Batfeoe），美国俄亥俄州的一个非盈利性开发组织最近推出了一款DroneDefender反无人机装置。 ，并且在设备正面上部安装了一根白色的杆 天线。该设备采用无损技术，是第一个可以移动，准确，快速阻挡的专用设备可疑的无人机靠近。用户只需将其指向空中的无人机，扣动扳机，即可将目标“向下”瞄准。该装置仅对实时遥控无人机或依靠GPS导航的无人机（如常见的四旋翼、六旋翼）有效，打击范围约400米；欧洲空中客车集团反无人机系统，空中客车防务与航天公司开发了一种反无人机系统，该系统利用干扰技术干扰目标信号的频率，而不影响周围其他频率的信号。该系统可用于争议地区的远距离侦察飞行该系统配备信号分析技术和干扰功能，并配备雷达、红外摄像头和定向装置，可探测5至10公里范围内的无人机还可以判断无人机的威胁。基于庞大的信息库，系统还可以分析无人机的信号。一旦发现问题，系统将通过干扰站。切断无人机与操作员之间的连接，定向器将跟踪无人机操作员的具体位置，方便抓拍操作。该系统已在该公司以及德国和法国进行了多次测试。客户已显示。
(2）雷达探测：瑞典“长颈鹿”雷达系统，据美国H JS Jane's防务与安全情报网站2015年9月16日报道，位于苏格兰WestFreuqh的瑞典萨博公司) 射程展示了其“长颈鹿”敏捷多波束 (AMB) 雷达系统探测低空、低速小型目标的能力。这次名为“布里斯托尔1 5”的测试展示了雷达探测低空、低速小目标的能力。强大的目标探测能力（ELSS），雷达可以在执行所有空中监视任务的同时执行反无人机系统（UAS）作战任务。在“布里斯托15”测试中，雷达截面精确到0.001平方米，增强了对低空、低速小目标的探测能力，可自动识别低空、低速小目标目标并跟踪它们，业余爱好者操作低速、小型四轴无人机系统。 “长颈鹿”敏捷多波束雷达系统属于用于地面和海上的 2D 或 3D G/H 波段无源电子扫描阵列雷达系列，提供沿海监视能力，同时提供针对固定翼飞机、直升机、地面目标、干扰器和弹道学 目标分类和跟踪；意大利“猎鹰盾牌”系统 2015年9月15日，在英国伦敦举办的英国军警装备展DSEI上，意大利芬梅卡尼卡集团SeIex ES展示了其研发的“猎鹰”。 “鹰盾”无人机系统。该系统可以定位、识别和控制对公共安全或个人构成威胁的远程微型或小型无人机，即所谓的“流氓无人机”。
该公司表示该设备可能价值数亿英镑； Falcon Shield 系统使用摄像头、雷达和先进的电子设备来监控无人机接收和传输的信号，以跟踪和确定其类型。一旦锁定目标，Falcon Shield 就会使用其专有技术来控制无人机，甚至使其坠毁。与其他利用电子战摧毁无人机的系统相比，“猎鹰盾牌”的优势在于，在精准击落“流氓”无人机的同时，还能有效避免对周边建筑等环境的破坏。此外，在发送无线电信号控制无人机时，不会阻碍紧急救援服务甚至移动通信等其他重要信号的传输； JAMMER 墨西哥的防御系统 JAMMER 墨西哥开发了用于家用防空的 Tamce Bloqueador 定向反无人机防御系统。该系统的干扰功率为20瓦，可以压制数百毫瓦的无人机。打开开关后，干扰器会干扰2.4G和5.8G信号。对于大多数消费级无人机来说，遥控信号和图传信号都会丢失。信号丢失后，无人机只能返回家中或原来的美国无人机探测系统制造商 Drone Shield 开发了一种使用雷达或麦克风监控无人机的技术。它内置树莓派、信号处理器、麦克风、分析软件和无人机声音特性数据库。通过监测周围环境的声音，通过声音对比可以判断是否有无人机。当附近有无人机时，通过电子邮件或短信发送警报。预警技术原则上不难，因此监测的准确性和低误报率非常关键。在这方面，Drone Shield 拥有自己的专利技术。据报道，美国当局已使用该系统为监狱、体育赛事和政府大楼提供安全保障。
(3）综合技术：英国反无人机防御系统AUDS，2015年10月，BBC、美国国土安全新闻、俄罗斯卫星网等网站分别对英国全集成“反无人机”进行了调查防御系统“The Unmanned Aircraft Defense System (AUDS)”，俗称电磁干扰射线枪，由英国三大国防科技公司（Blighter Surveillance Systems、Chess Dynamics 和 Enterprise Control Systems）联合研发，用于探测、跟踪和摧毁小型大型无人机，系统可以24小时通电，全自动运行。目标、动态定位和视频跟踪系统跟踪，然后定向射频干扰系统开始工作，发射定向大功率干扰射频ncy，干扰无人机的自动控制系统，切断无人机与后方控制中心的数据连接或无线电通信，使无人机无法自主。飞行，导致坠机、迫降或返航。 AUDS系统售价约100万美元，可安装在车载平台上，部署到军事前线、偏远边境或市区，执行反无人机任务。该系统由三个子系统组成。它由一套通用控制设备组成。三个子系统分别是雷达探测系统、动态定位和视频跟踪系统、定向射频干扰装置。该雷达探测系统由Blighter公司研发，据称可以探测反射面积0.01平方米大小的目标，探测距离最长可达8公里，俯仰角和水平方向的变化可以通过匹配不同的天线来实现旋转角度；动态定位和视频跟踪系统由CHESS动态公司开发，由旋转机械平台组成，用于视频跟踪的高分辨率相机和热像仪，可选的光学干扰装置可以发射高密度光束定向射频干扰装置是由Enterprise Control Systems开发的，它使用高增益四频天线瞄准目标发射无线电波，可以使工作在C2信道下的无线遥控装置失效，无人机无法接收命令的只能悬停直到电量耗尽并死机。
该系统于 2015 年 5 月首次公开亮相，并在欧洲（例如英国、法国）和北美（例如美国）的野外和城市环境等不同地形进行了测试；该公司正在引入雷达、视听探测器、定向仪器、射频和视频定位器以及激光扫描单元的组合。打击非法无人机的任务是通过动能杀伤武器（机枪或狙击步枪），或通过激光干扰、选择性干扰、GPS欺骗、电磁脉冲或另一种配备干扰设备的武器来完成。无人机拦截。泰雷兹已经在四旋翼无人机和其他小型无人机上试验了反无人机技术。
(4）其他技术：无线电控制使用接收器来跟踪和识别无人机，用足够强的电子信号照射无人机以夺取其无线电控制。在操作过程中，一旦无人机无法接收到信号，它会坠毁，并通过拦截无人机使用的传输代码，控制无人机并使其返回飞行。美国联邦航空管理局（FAA）和信息技术公司CACI推出了SkyTracker系统，可以用于机场等敏感区域周围的电子边界。CACI表示，该系统可以使用无人机无线电线路来识别和定位在禁飞或受保护空域飞行的无人机，以及定位无人机操作员。CACI网站提到：“ CACI系统可以精确定位黑色飞行无人机，并能将同一空域内的其他无人机与它们区分开来。”CACI表示，SkyTracker还可以有效拦截指定无人机；微波干扰、Micro波武器也称为射频武器，可以利用高能电磁辐射对目标进行攻击和破坏。与激光武器相比，微波武器作用范围远，受气候影响小，火力容易控制。军事专家预测，随着新技术、新材料的不断发展，微波武器将发挥越来越大的作用。俄罗斯联合仪器制造集团制造了超高频微波炮，可用于帮助地对空导弹“山毛榉”攻击无人机和高精度武器电子设备。微波炮射程超过10公里，可以安装在特殊平台上，实现360度全方位防御。这种武器除了与“Buk”地对空导弹一起用于防空外，还可以探测俄罗斯军方的电子系统抗微波辐射；声波干扰，声波干扰技术是利用声波使陀螺仪产生共振，输出错误信息，导致无人机坠落。研究人员发现，如果声音足够强（例如达到 140 分贝），声波可以击落 40 米外的无人机。韩国在 2015 年 8 月披露了一种利用声波干扰陀螺仪击落无人机的技术。研究人员将非常小的商用扬声器连接到无人机上，扬声器与陀螺仪相距一定距离。约 4 英寸（约 10 厘米），然后通过笔记本电脑无线控制扬声器发出声音。当与陀螺仪匹配的噪音发出时，一架正常飞行的无人机会突然从空中坠落。当然，在真实的攻击场景中，无法将扬声器连接到无人机上，这种方法也不是真正有效的反无人机措施。目前的难点在于定位和跟踪，未来可能与跟踪雷达配合使用。
6.鹰观
随着无人机从军事和工业应用转向大众消费，无人机安全问题日益突出。在成都机场这起事件中，只有四架价值不到万元的小型无人机对成都机场造成了破坏。社会效益和经济损失不可估量。
如何实现无人机监控与应对成为业内热门话题，虽然中国民航也委托“大疆”等主流无人机厂商规范无人机制造，设置敏感禁飞区，但相比于海量无人机制造和销售市场，仅靠无人机主机厂商的监控是远远不够的。在一些敏感地区，建立了无人机主动监测预警系统，并制定了一定的应对措施。控制能力是解决问题的根本途径。国外在这方面的研究成果很多。中国作为无人机制造大国和强国，目前更加关注无人机的制造和生产过程，无人机相关的安全监控技术也在不断发展。在处于起步阶段，如何构建成熟完善的无人机安全监测与对策体系，对于促进未来无人机产业的健康发展尤为重要。
随着经济的飞速发展，无人机已经进入了生活的方方面面。因此，如何保证无人机安全有效运行，并与现有航空器和谐共存，成为现实生活中较为迫切的需求。而这势必会催生出巨大的无人机监管市场，这就需要越来越多的投入，以确保在无人机产业发展的大背景下，机场等重要领域具备无人机监控、预警和应对能力更好解决无人机普及应用背景下的安全监管问题。
