“基站基站,猎人已发现目的,能否击落?”

  “迅速击落!”

  随着总指挥一声令下,只见空中一架试图接近仪式中心区域的“生疏”无人机慢慢下降,停在早已清空的路边空地上。

  这是发作在4月初陕西黄帝陵举行的“戊戌年清明公祭轩辕黄帝仪式”开端前实战演练的一幕:一架未事前报备的无人机欲“闯入”控制空域,被应陕西省公安厅约请到场担任反制无人机的西电团队提早击落。

  这支由西安电子科技大学雷达信号处置国度重点实验室苏涛教授团队、天线与微波国度重点实验室王新怀副教授团队、信息感知协同创新中心杨明磊副教授团队抽调精兵强将共同组成的“反黑飞天团”,应用学校为军队和国防古代化作出重要奉献的相关学科先进技术优势,研发反“黑飞”民用设备,并成功协助陕西省公安厅完成相关保证义务。

  成绩导向:黑飞无人机隐患宏大

  试想,假设你正在参与一场大型集会,忽然一架经合法改装的无人机突如其来,结果会怎样?

  近年来,随同我国高空范畴的逐渐开放,无人机、航模等民用高空飞行器的运用量和保有量日渐增多,它们给民众带来“航拍”“无人机送货”“喷洒农药”等诸多便当的同时,也带来了一定的隐患——一旦违规飞行,将给民航机场、大型集会现场、监狱等重要场所带来宏大平安要挟。

  这种守法违规或未经注销的飞行,称之为“黑飞”。据理解,罕见飞行器通常被分为固定翼、直升机和多旋翼几种。因优秀的操控功能,近年来多旋翼成为高空飞行的新星。此类无人机搭载智能化的“大脑”——飞控零碎,飞手经过数据信道发送信号,使空中控制参数与无人机停止交互,无人机就可以完成超视距自主飞行,目前的黑飞就以这种方式居多。如何经过一款便携适用且本钱较低的产品,像军队作战一样疾速无效反制“黑飞”,成为近年来困扰包括公安在内很多单位的难题。

  其实各种顺手的“黑飞”成绩,西电早在本世纪初就曾经关注到。专家们以为,复杂条件下,能否及时精确辨认并定位违规飞行器,迅速切断飞手和飞行器的信号并阻断其自动定位零碎,最终在保证人民群众生命财富平安的前提下将其捕捉或驱离,是处理成绩的关键。

  凭仗以往积聚的军口科研经历,西电相关团队围绕上述成绩展开继续攻关,拿出了本人的处理方案。

  黑飞克星:雷达搜索+光电跟踪定位+反制枪

  西电“黑飞克星”反制零碎由雷达、光电零碎和反制枪三个局部构成。雷达是“眼睛”,可以完成对目的的广角探测预警。光电零碎是“手电筒”,方便确认目的。反制枪则可以直接对无人机停止搅扰打击,避免毁坏活动的发作。指挥部可以凭仗西电研发的这套零碎,完成对“黑飞”无人机的“探测-跟踪-处置”一体化疾速管控。

  “为了把隐患扼杀在萌芽中,使黑飞在进入控制区域前就能被发现,我们用雷达来预警,而在这方面我们西电掌握中心算法。”据杨明磊引见,一旦管控区域内呈现“黑飞”无人机,团队即可以经过雷达对意图进入禁飞区的高空飞行器停止延迟辨认并定位,确珍重点空域平安。

  雷达是西电的传统优势,早在二十世纪六十年代初,西安电子科技大学就在保铮院士掌管下成功研制出我国第一台微波气候雷达。现如今,西电凭仗全国独一的信息感知技术协同创新中心、雷达信号处置国度重点实验室、天线与微波技术国度重点实验室,仍然在雷达探测技术范畴坚持抢先。西电反“黑飞”设备的目的探测采用低本钱相控阵雷达,这种雷达的次要任务机制是电控相扫或频扫,具无机动性好,可对大范围内疾速挪动目的停止精确辨认的特点。区别于慢速旋转且存在机械毛病风险的机扫天线,相控阵雷达可以做到疾速预警处置的同时静默任务,可很好满足一些会场的肃静及无走动的需求。

  作为反“黑飞”设备的重要武器之一,反制枪功不可没。据理解,无人机和飞手之间的数据传输普通经过固定信道,只需对信号命令(无线信号频段为2.4GHz)、图像传输(5.8GHz)、GPS(1.575GHz)和900MHz等多个功用不同频段无线信号停止无效搅扰,即可切断无人机与操作者的衔接,完成对无人机的迫降捕捉和驱离。

  6次斩获全国大赛奖项的西电“黑飞克星”反制枪外形酷似一把轻巧的冲锋枪,由电子信息工程专业王新怀副教授指点研讨生与本科生团队共同制造完成。该反制枪次要运用一种基于软件无线电的反无人机零碎,经过GPS诈骗、针对性频点压制、转发式诈骗型伪信号搅扰3种技术比拟抢先的搅扰形式,可以无效搅扰1km范围内的低慢小无人机,迫使它们下降或许自动出航。

  “我们的黑飞克星反制枪采用的是较为平和、平安的方式使无人机迫降。”据“黑飞克星”无人机侦测与反制零碎的指点教师王新怀副教授引见,“比起市面上其他的技术手腕来说,我们的智能化反制无人机零碎功耗低,能量应用率高,灵敏性高,呼应速度快,本钱低。而且经测试证明,西电的这套设备从发现目的到迫使目的下降,整个进程最快只需十几秒。”

  将来方向:满足民用更多需求

  目前,民用雷达合理行业风口,很多单位都在积极研发。雷达使用范畴很广,除不时迭代的军事需求外,民用范畴也离不开它,特别是有待进一步发掘潜力的无人遥感、无人驾驶、人工智能机器人、智慧交通等技术,均依赖雷达技术的提高。

  西电雷达信号处置国度重点实验室深耕雷达范畴数十年,拥有多项行业抢先的中心技术。在国度军民交融战略支持下,2017年,西电凭仗雷达信号处置等学科技术优势,获批成立陕西省民用雷达工程研讨中心。在该中心的整合推进下,将成套反“黑飞”民用配备成功推向了社会使用,获得了较好的反响。

  团队担任人苏涛教授说:“西安电子科技大学自成立以来,为国防古代化做出了很多奉献,时至昔日未忘初心。我们的反无人机零碎已有系列产品和开展规划,随同着团队科研的不时深化,后续会开发愈加智能的自动化反无人机零碎以及功用愈加弱小的无人机管控平台。”

  “当然,‘黑飞’面前还有很多关于无人机制造规范、改装、监管等一系列复杂的成绩,我们次要是从详细实战角度做一些力所能及的任务。我们有决心研发并不时推出更好的产品,来满足更多的国防和民生需求。”苏涛进一步补充道。

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