某单位小型察打一体化无人机防控系统解决方案
河南洛阳XX监狱，针对监狱位置比较特殊在飞机航道上，距离机场非常近，而现在无人机为我们的日常生活带来了诸多乐趣，但可载物的特性也被某些不法分子应用于监狱内外的货物走私、恶意袭击或投递违禁物品，这种空中入侵成为了一种新的威胁。
方案背景
河南洛阳XX监狱，针对监狱位置比较特殊在飞机航道上，距离机场非常近，而现在无人机为我们的日常生活带来了诸多乐趣，但可载物的特性也被某些不法分子应用于监狱内外的货物走私、恶意袭击或投递违禁物品，这种空中入侵成为了一种新的威胁。
从监狱机关管理对象的特定性和对监管安全要求的特殊性分析，无人机威胁监狱安全主要有以下几种方式：一是偷拍监狱监管情况及实时动态；二是坠落引发事故；三是定点投送违禁物品；四是抛洒违禁物资；五是发动恐怖袭击。因此监狱的空域安全必须引起监狱机关的高度重视。无人机的兴起也为监狱监管带来了新的挑战。如何选择有效的管制方案，及时落实管制机制，是监狱切实解决无人机监管问题首要任务。
无人机管制发展过程中历经了几种技术的更迭：第一、雷达+光电+大功率干扰；第二、频谱测向+光电+大功率干扰；第三、频谱定位+光电+大功率干扰。这三种技术手段的反制设备是对全频段进行噪声覆盖，从而压制无人机的通信信道。通常来说，设备需要至少提升至遥控器发射功率的30dB以上，这无疑提高了压制设备的实现成本，同时，压制设备功率过大也会影响实施环境中其他必须的无线电通信。而且这类设备存在安装调试复杂、管制盲区大的问题，不能有效预警管制无人机紧贴监狱大墙飞过的现实问题，对监狱监管安全存在很大隐患。
如今我们采用的无线电协议管制方案通过持续地有针对性地监听布防空域内可能存在威胁的通信频段，获取和分析无人机的窄带跳频通信规律，从而确定需要干扰的频段，并针对这些频段释放针对性的干扰，既定干扰信号发射完成后，继续搜寻遥控信号——如果遥控信号继续存在或发生跳频，则设备将再次启动针对性的干扰；如果遥控信号消失，则停止干扰。优点是没有无人机信号则不释放干扰，且干扰电平很小，环境友好程度高。主要挑战在于技术水平要求高，需要在提高增益的同时又要筛除无用信号，尤其是防控区域在城区时，对信号识别技术的要求极高。同时该系统安装管理简单，可以有效解决监狱监管面临的域空安全问题。
技术原理
本公司提供的无人机反制系统能够在全天候复杂环境下，对非法入侵无人机实施侦测、识别、反制的探空者小型察打一体化无人机防控系统，该系统可实现半径1.5-4.5公里空域范围内的无人机防控，可有效解决监狱空域安全问题，系统可自动探测、预警、驱离无人机入侵，实现全方位、无死角防御，并且可切实解决无人机紧贴监狱大墙飞行的预警打击问题。
无人机是通过地面中继端或者遥控器来实现远程控制和航拍视频传输的，这中间起重要作用的是无线通信模块，防御或控制无人机的关键就是要获取并干扰无人机和遥控器之间的无线通信协议。
无线通讯，是无人机核心功能，基本原理是前端收发器收到信号，通过基带系统进行解码，解码后通过处理器芯片传送到飞控系统。无人机和遥控器之间无线通信使用频率一般是2.4GHz和5.8GHz，也有部分使用800MHz或1.4GHz；使用的调制技术包括数字调制PPM，扩频技术和OFDM等。
无人机防控系统必须对无人机和遥控器之间的通信进行获取并分析才可以防御无人机，我们利用软件无线电技术进行获取，获取内容包括频率、滤波、数模变换、调制方式和信道编码等。
除了在物理层使用软件无线电技术进行获取，还需在介质访问控制、逻辑链路控制、网络层和应用层进行协议分析；对部分压缩数据进行解压缩；对部分加密的数据进行解密。
基于以上参数分析通过软件控制实现对入侵无人机的自动探测、预警及防御打击。
主要功能优势
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类别 |
功能描述 |
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探测 |
★ 探测方式 |
无线电无源自动探测，被动接收入侵无人机或操控信号 |
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★ 探测范围 |
最大半径不小于5公里 |
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★ 超前预警 |
提前预警，无人机遥控器开机即可探测发现目标，并联动报警 |
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★ 极速探测 |
探测时间不大于2s |
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识别 |
★ 识别敌我 |
可识别无人机品牌、型号及入侵无人机身份特征，可区分同一品牌同一型号的多架无人机 |
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★ 白名单 |
具有白名单功能，可精确打击入侵无人机的同时保证白名单内无人机正常飞行，同时可对白名单内无人机进行名称自定义 |
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防御 |
★ 防御方式 |
自动防御、手动防御两种模式供用户选择。自动防御模式可实现无人值守 |
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★ 防御机制 |
应用自适应认知无线电协议技术对入侵无人机通信协议采取离线分析与实时破解相结合，精确防御无人机，同时对周边环境和飞机航道无干扰。 |
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★ 防御手段 |
智能控制阻断, 通过窄带小功率智能跳频跟踪阻断无人机控制链路 |
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★ 防御范围 |
防御最大半径不小于2公里（与客户自定义选择） |
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管理平台 |
★ 管理方式 |
采用BS架构，浏览器管理方式，可提供标准开发接口供第三方平台集成 |
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★ 显示界面 |
UI界面友好直观，操作简单便捷，电子地图清晰明了 |
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★ 统计功能 |
具备防御统计报表功能，系统运行及操作记录分类详细 |
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★ 云服务器功能 |
可通过云服务器进行多传感器信息集中展现（非标配） |
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★ 系统自检 |
报告系统各部件运行状态及故障提醒 |
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云平台 |
★ 云平台 |
我们是云平台的部署方式，无论设备放置位置离指挥中心多远，都没有延迟，其他家位置远的话会有延迟，不利于及时检测发现无人机 |
系统特点
● 该系统基于认知无线电协议技术，将先进的无线电工程和深度威胁分析应用于无人机防控中；
● 无源探测：系统探测过程中，只被动接收不发射任何电磁信号，可以精准的确认目标出现，并且摒弃了雷达类检测有源设备的功率污染；
● 自动察打：开启自动防控模式，系统能够24小时自动运行，包括自动侦测、自动打击、自动记录，可无人值守，真正达到“向科技要警力要安全要效率”的实战目的；
● 超前预警：在指定防控区内，无人机遥控器开机就可探测与识别到，因此在无人机未起飞时就能提前采取措施；
● 无人机识别库：建立无人机识别库，能够自动识别入侵无人机的品牌、型号、ID等身份信息，对非建库的无人机信号能够识别并抓取，同时对识别库进行更新；
● 识别敌我：可识别敌我无人机，可以做到识别无人机的唯一性，区分同品牌同型号的机型。可对已探测无人机进行白名单设置，后续处置过程中已加入白名单的无人机能够持续执行任务，不受反制干扰；
● 精准识别与打击：对已解密无人机，可区分同一品牌同一型号无人机，并根据所探测到无人机无线电通讯特征，使用小功率信号，精准反制，有效避免了对周围无线电设备产生的干扰；
● 零干扰：系统环境友好，低辐射，采用无线电小功率防御，尽量减少对周边环境的影响，减弱电磁干扰的污染，打击反制功率仅为400毫瓦，相当于两部手机辐射功率。
● 动态组网：多台设备分区域部署在保障场所制高点，可以快速动态自组网，形成一个低空防御网，同时设备可以统一一个后台管理，大大提高了设备的工作效率，降低成本。
● 实现人工智能（AI)无线电对无人机信号进行智能探测和识别：AI无线电技术补强了已有的无人机型库，对于大量的变种通信协议的无人机设备可以做到自主认知学习。反无人机技术存在两大难题是机型覆盖率和机型支持及时性，人工智能无线电是目前最为有效的解决之道。
系统技术方案
针对某些监狱正好在飞机飞行航道上，距离机场非常的近，本公司提供的探空者小型察打一体化无人机防控系统是一款可对入侵无人机进行自动探测与报警并触发进行频段反制的集侦测与防御于一体的防控系统，可实现对入侵无人机的自动探测、预警及防御打击的小型化系统。该系统基于认知无线电协议技术，将先进的无线电工程和深度威胁分析应用于无人机防控系统中。系统环境友好，低辐射，打击反制功率仅为400毫瓦，相当于两部手机辐射功率。
监管场所方圆距离不超过5KM仅需要一套系统就可以实现区域管控，并可以实现管控区域内无盲区覆盖，无论入侵无人机以单飞、群飞、不同高度飞行、不同方向飞行等方式进行入侵，均可被系统及时发现并联动报警，如果系统处于自动防御模式下，系统即刻执行防御打击命令。
系统可实现：①无人值守；②区域禁飞；③侵入驱离；④白名单设置（警用无人机可授权任意飞行巡逻）等功能。同时具有“无源探测，精准识别，无人值守，低干扰”等特性，其利用尖端的射频频谱感应信号处理，人工智能和机器学习技术来解码底层协议以检测无人机。此套系统已成功完成护卫国家重点建筑设施、大型活动赛事、外事访问等多次重大项目。
系统结构图
设备安装技术规范
首先确定室外探测天线、天线控制器及中央控制单元的安装位置，几个主要设备之间的线路路由施工图。
室外探测天线位置选择：
室外探测天线由天线和支架组成，位置要选择在所防范区域尽量居中的制高点位置且周围无大型遮挡物（楼宇、树木等），例如被防范区域内最高建筑的天台上。
天线控制器的安装位置选择：
天线控制器尽量靠近探测天线以降低信号传输距降低信号传输的干扰，可以选择室内或者室外安装，一般挂在坚固的墙体上即可，同时所选位置要有可靠的取电电源。
中央控制器的安装位置选择：
一般选择安装在设备机房的标准机柜内。
天线控制器和中央控制器的连接：
采用专线连接（铺设光纤）或利用原有网络（如需多系统联动）。
关键词: