无人机反制需求分析与技术谱系

随着无人机技术发展日新月异，无人机“黑飞”现象严重，亟需开展对无人机反制技术的研究。目前，无人机存在的问题包括：种类繁多、无明确的限制性法规及标准的监管审批流程、无人机发现难度大、缺乏有效的无人机处置手段等。

将来，无人机应用更多样，性能更先进，用途更广泛，中国面临的无人机监管等问题也更严峻。因此，发展无人机反制技术是保证未来拥有反制无人机能力的重要基础，对空域安全和管理具有重要意义。

典型无人机反制包括5个阶段，通过各阶段的能力需求分析，可以捕获到无人机反制T0级的技术要求（顶层技术要求）。

1）预警探测阶段。具有的能力：发现低慢小目标、侦察和定位弱辐射源信息、发现目标声音、获取前期情报。

2）警戒识别阶段。具有的能力：辨识低慢小目标、定位和情报生成弱辐射源、识别目标声音、关联光电、雷达目标。

3）处置决策阶段。具有的能力：指挥控制无人机反制、自动发送目标、人工智能辅助决策无人机反制。

4）防御实施阶段。具有的能力：硬打击无人机武器、软打击无人机电子干扰、伪装欺骗无人机任务载荷。

5）效能评估阶段。具有的能力：显示无人机反制后多维度毁伤效果。

无人机反制相关的交互部门、热点区域、相关设备等均为其利益攸关者。

分析主要利益攸关者对无人机反制的能力需求见下表。

将无人机反制进行自顶向下的能力分解，建立能力需求树，主要包含6类18项T0级功能。

总结分析各项能力和政策制度需求得出技术谱系，同无人机反制能力需求树进行对比，得出无人机反制关键技术研究方向。

在预警探测方面，主要包括无人机平台的探测和测控链路的侦测。

在警戒识别方面，主要包括探测信息处理和目标属性识别。通常采用的技术包括光电图像增强技术、光电/雷达多传感器目标融合技术等。

在处置决策方面，主要包括无人机反制指挥控制流程设计、无人机反制人工智能辅助决策等关键技术等。

在反制实施方面，主要包括硬打击毁伤技术、软杀伤干扰技术和伪装欺骗技术。

在毁伤评估方面，主要包括无人机反制效能分析技术、无人机反制效能评估准则等关键技术。

高空长航时无人机通常为战略侦察型（或察打型）无人机，飞行高度通常在8000~20000 m，通信方式以视距微波通信和超视距卫星通信为主，导航采用惯性导航+GPS（军码）+辅助手段的组合导航方式，具有较强的抗干扰性。

目前，长航时无人机通常为大展弦比设计，通常不采用隐身设计，可采用对空雷达等方式及时捕获目标。对于隐身无人机，则需要进一步提高对抗雷达的性能。

针对远程无人机的反制多采用伴随干扰的方式，如伪装欺骗无人机搭载的任务载荷，迫使其结束任务；开展赛博应用等，侵入其测控链路和地面站，直接控制飞机。

中空长航时无人机大多不采用隐身设计，飞行速度较快，通过对空雷达等方式可以及时捕获目标。同时，该无人机全程采用微波通信，可以通过电子侦察截获目标。

其导航方式为惯性导航+卫星导航的组合，有一定抗干扰策略，可尝试卫星导航压制的方式干扰导航设备，或欺骗干扰来诱降无人机进行。

该无人机全程采用视距微波通信的方式，在获取通信模式之后，可采用压制或欺骗干扰的方式切断通信链路，或获取该通信链路的通信协议，发送控制指令。

低慢小无人机多采用非金属材料，几何尺寸小，飞行速度较慢，对空警戒雷达在远距离很难及时捕获目标。

该无人机全程采用微波通信，可通过电子侦察截获目标，或近距离通过光电（红外）或声波等方式截获。

姿态控制多采用惯性导航+卫星导航的组合导航方式，有一定的抗干扰策略，可尝试采用卫星导航压制干扰导航设备，或采用欺骗干扰的方式诱降无人机。

该无人机全程采用视距微波通信，可采用压制干扰的方式切断其通信链路，或获取该通信链路的通信协议，发送控制指令。

单架无人机在执行任务时容易出现一些问题，而一旦在飞行途中出现问题，会严重影响应用任务进度，甚至可能影响战局走势。

载荷效能受无人机载体限制，单架无人机无法满足应用需求。由此，无人机编队协同应用受到广泛关注。

目前，无人机编队飞行主要有3种形式。

目前无人机编队最低的形式。无人机之间无信息交互，地面站为每架飞机规划方向相同、间隔紧密的航线。

目前无人机编队最常用的方法。长机跟踪一个预先给定的轨迹，僚机保持一定构型跟随长机飞行。

受生物群体社会行为的启发，单架无人机映射蜜蜂，机群映射蜂群。这种方式没有中心，每架机在集群中权重相同，是多智能体自主决策的集群无人机。

基于目前编队形式、平台的多样化特点，反制无人机编队手段各异。

这类无人机主要使用低慢小平台，大多使用GPS定位，MEMS（micro-electro-mechanical system）导航设备，采用大功率Wi-Fi（wireless fidelity）或点对点数传通信。

反制这种编队飞机，软打击方式可采用区域电子干扰、欺骗或压制等手段。由于飞机飞行速率较低，可用防空炮、声波武器、微波武器等。

针对该类无人机编队，雷达探测目标后，判断长机并进行针对性干扰；进入火力打击范围内时攻击或捕获，也可以通过电子干扰。

基于蚁群等行为方式的无人机编队的特点是依靠群体智能。反制这种无人机编队形式，软打击手段是进行伪装欺骗，同时使用声波、微波等进行干扰、破坏。

无人机反制主要针对国内外研制的无人机，研制厂商数量多、种类差异大，决定了无人机反制的艰巨性和复杂性。

目前国内无人机反制问题缺乏自上而下的组织领导机构，不能统筹协调各方面力量。

总体规划上，缺乏规划和阶段性目标；战略上，缺乏对于战争可能使用的无人机的研究；技术标准上，缺乏规范与标准；制度机制上，欠缺相应机制、制度和规范，没有专门的研究机构。

现代无人机广泛选用透波性能良好的材料制造，一些具备雷达隐身能力，红外信息特征极弱，很难被探测器发现。

在使用时，还可以刻意规避敌方固定的雷达站和防空阵地，反击和预警难，而超高空、超高速无人机已经被研发成功。

对于伪装成低空慢速的空中小目标的无人机，反制和打击更难。

目前，无人机反制的专门人员未见报道，缺乏理论基础，装备研发几乎没有。

无人机作为全新的发展领域，涉及气动、结构、动力、通信等多种学科，机型种类众多，已经形成庞大的体系。

实现对无人机的反制，需要顶层规划、长远考虑、体系应对。只有构建开放、通用的体系架构，制定相关标准，有针对性地研制核心技术和核心设备，并逐步开展和完善无人机反制数据的收集工作，才能支撑起无人机反制技术未来的发展。