反無人機(jī)系統(tǒng)工作流程、技術(shù)體系與發(fā)展趨勢分析

防控需求擴(kuò)大，多種技術(shù)路徑并存。

1.需求基礎(chǔ)：無人機(jī)軍事重要性確立，“黑飛”危害公共安全

軍事領(lǐng)域，無人機(jī)憑借體積小、機(jī)動性強(qiáng)、隱蔽性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于偵察、 監(jiān)視、攻擊等任務(wù)。根據(jù)《THE U.S. COUNTER-UNMANNED AERIAL SYSTEMS MARKET REPORT 2024-2029》（IDGA，2024）和《Still Aiming at the Harder Targets: An Update on Violent Non-State Actors’ Use of Armed UAVs 》 （Perspectives on terrorism, 2024），最近的全球沖突凸顯了無人航空系統(tǒng)（UAS） 在軍事場景中的廣泛應(yīng)用，如涉及以色列、哈馬斯和真主黨的沖突，胡塞武裝與紅 海地區(qū)國際聯(lián)盟的沖突，以及俄烏沖突。這些無人航空系統(tǒng)不僅在情報、監(jiān)視和偵 察（ISR）任務(wù)中至關(guān)重要，還直接參與作戰(zhàn)。 民用領(lǐng)域，無人機(jī)系統(tǒng)在商用場景已快速普及。根據(jù)《THE U.S. COUNTERUNMANNED AERIAL SYSTEMS MARKET REPORT 2024-2029》（IDGA，2024）， 無人機(jī)系統(tǒng)越來越多地用于基礎(chǔ)設(shè)施、物流、保險、媒體和娛樂、電信、農(nóng)業(yè)、采礦、 石油和天然氣以及零售等商業(yè)行業(yè)。根據(jù)麥肯錫的一項研究，2021年至2023年間， 全球無人機(jī)交付的商業(yè)包裹數(shù)量增長了85%以上。

UAS的快速普及同樣帶來了民用領(lǐng)域潛在威脅，例如未經(jīng)授權(quán)的監(jiān)視、隱私侵犯、 空域阻礙以及無人機(jī)攜帶破壞性載荷的潛在風(fēng)險。據(jù)美國運(yùn)輸安全管理局（TSA） 報告，2021至2023年間，美國機(jī)場附近發(fā)生了超過2000起無人機(jī)目擊事件，其中包 括需要飛行員緊急避讓的情況。僅2024年前四個月，美國聯(lián)邦航空管理局（FAA） 就記錄了326起涉及飛機(jī)、直升機(jī)和機(jī)場的無人機(jī)事件，凸顯了日益嚴(yán)峻的安全風(fēng)險。 無人機(jī)反制是指為保護(hù)重要人物、重要區(qū)域、重要空域，對非法入侵的無人機(jī)進(jìn)行 控制的技術(shù)。面對無人機(jī)帶來的安全威脅，傳統(tǒng)的防空手段顯得力不從心。雷達(dá)、導(dǎo) 彈防御系統(tǒng)等傳統(tǒng)防空設(shè)備在應(yīng)對小型、低空、慢速飛行的無人機(jī)時存在諸多局限 性。為了有效應(yīng)對無人機(jī)威脅，反無人機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并迅速發(fā)展。

2.技術(shù)路徑：多傳感器協(xié)同，多種打擊方式并存

反無人機(jī)系統(tǒng)工作流程主要分為“檢測-識別-壓制”三步。根據(jù)《反無人機(jī)裝備發(fā)展 動態(tài)》（汪立萍等，航天電子對抗，2024），第一步尋找飛行物體的階段，檢測通 過雷達(dá)、射頻檢測、聲音、視頻、紅外等方式完成。第二步的識別步驟中，通過信號 分析確認(rèn)檢測到的物體是鳥類還是無人機(jī)。最后，在壓制階段，如果已識別出敵方 無人機(jī)，則可以通過干擾、欺騙、物理破壞或捕獲等方法來達(dá)成反無人機(jī)的目的。任 何一種反無人機(jī)裝備至少涉及以上步驟中的一個環(huán)節(jié)。

反無人機(jī)技術(shù)體系包括欺騙偽裝、探測識別、反制等三類技術(shù)。據(jù)《國外反無人機(jī) 裝備發(fā)展態(tài)勢及啟示》（2024年，束哲等），為應(yīng)對無人機(jī)作戰(zhàn)，世界各主要軍事 國家開始關(guān)注反無人機(jī)裝備建設(shè)發(fā)展和作戰(zhàn)運(yùn)用，力圖爭奪該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和裝 備建設(shè)領(lǐng)先優(yōu)勢。典型反無人機(jī)系統(tǒng)主要包括探測、跟蹤與識別系統(tǒng)和反制系統(tǒng)兩 部分：探測、跟蹤與識別系統(tǒng)的任務(wù)是對無人機(jī)目標(biāo)進(jìn)行預(yù)警探測和追蹤識別，通 常使用專用雷達(dá)和光電系統(tǒng)、無線電偵測器、聲音探測器等多種傳感器；反制系統(tǒng) 的任務(wù)是通過網(wǎng)電等軟殺傷手段和火力等硬殺傷手段攻擊無人機(jī)目標(biāo)，對其進(jìn)行拒 止、驅(qū)離、毀傷或捕獲等，分為動力學(xué)反制裝備、電子反制裝備、高能激光裝備和高 功率微波裝備。

1.欺騙偽裝技術(shù)。針對性地實(shí)施光學(xué)、紅外、雷達(dá)偽裝及假目標(biāo)欺騙，可降低無人機(jī)機(jī)載光電或雷達(dá) 的偵察效率，進(jìn)而降低其打擊效能。根據(jù)《國外反無人機(jī)裝備發(fā)展態(tài)勢及啟示》（束 哲等，國防科技，2024），欺騙偽裝技術(shù)主要包括光學(xué)、聲學(xué)和電磁偽裝欺騙技術(shù) 等，在反無人機(jī)作戰(zhàn)過程中，對己方目標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)偽裝能夠降低對方無人機(jī)的偵察 監(jiān)視效率和效果。偽裝技術(shù)雖然是被動防御手段，但戰(zhàn)爭實(shí)踐證明，有效使用煙幕、 偽裝網(wǎng)、假目標(biāo)等能使無人機(jī)失去行動目標(biāo)，提升軍事目標(biāo)存活率。

2.探測識別技術(shù)。使用多種方法探測、識別、跟蹤、預(yù)警敵方或未授權(quán)的無人機(jī)，為后續(xù)無人機(jī)作戰(zhàn) 行動提供情報支持。根據(jù)《國外反無人機(jī)裝備發(fā)展態(tài)勢及啟示》（束哲等，國防科 技，2024），按照任務(wù)的不同，探測識別技術(shù)可分為偵測發(fā)現(xiàn)技術(shù)和跟蹤識別技術(shù) 兩類。前者的主要作用是對無人機(jī)目標(biāo)進(jìn)行預(yù)警和定位，回答防護(hù)區(qū)域內(nèi)“有沒有無 人機(jī)”和“無人機(jī)在哪里”等問題；后者主要是在偵測發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上持續(xù)保持對無人機(jī) 航跡的跟蹤，并對無人機(jī)的身份屬性和任務(wù)屬性進(jìn)行識別和預(yù)判，為后續(xù)處置無人 機(jī)提供信息情報支援。按照技術(shù)機(jī)理的不同，探測識別技術(shù)又可分為雷達(dá)探測技術(shù)、 無線電偵測技術(shù)、光電探測技術(shù)、聲學(xué)探測技術(shù)等。單一探測技術(shù)存在探測率低、容 易被欺騙等缺點(diǎn)。在實(shí)際運(yùn)用中，通常綜合使用多種探測技術(shù)，以獲取更加有效、分 層的探測能力，如使用電子傳感器探測發(fā)現(xiàn)疑似無人機(jī)目標(biāo)，再以光學(xué)傳感器鎖定 并進(jìn)行追蹤，后續(xù)使用人工智能技術(shù)將偵獲的無人機(jī)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的特征參 數(shù)進(jìn)行對比，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)型號判定、威脅程度分析等功能。

3.反制技術(shù)。為保障重要區(qū)域的安全，當(dāng)探測到具有威脅的無人機(jī)后，需要對其采取有效的反制 措施。根據(jù)《國內(nèi)外反無人機(jī)技術(shù)發(fā)展綜述》（邱小劍等，戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)，2024）， 根據(jù)是否對無人機(jī)造成物理損壞，無人機(jī)反制技術(shù)主要可以劃分為兩大類：干擾控 制技術(shù)（軟殺傷）和截獲毀傷技術(shù)（硬殺傷）兩類。無人機(jī)軟殺傷技術(shù)是一種非物理 性的反無人機(jī)手段，通過干擾、破壞或控制無人機(jī)的導(dǎo)航、通信和其他關(guān)鍵系統(tǒng)，達(dá) 到迫使無人機(jī)降落、返航或失效的目的，主要包括無線電壓制、無線電劫持、導(dǎo)航信 號干擾、導(dǎo)航誘騙和聲波干擾五種。硬殺傷技術(shù)是反無人機(jī)手段中的一種物理性攻 擊方式，它主要通過物理手段攔截或破壞無人機(jī)，使其喪失飛行能力，主要包括激光武器、微波武器、物理捕獲以及常規(guī)火力四種。

根據(jù)Sandia統(tǒng)計，射頻探測、雷達(dá)探測、光電/紅外探測為感知能力主流技術(shù)；軟殺 傷是干擾/攔截的主要手段。根據(jù)Sandia National Laboratories于2019年發(fā)布的報告 《Counter-Unmanned Aircraft Systems Market Survey》，Sandia收集了來自195家 制造商的316種反無人機(jī)系統(tǒng)，覆蓋所有可能的應(yīng)用平臺，包括可穿戴設(shè)備、手持式、 便攜式、移動式、固定站點(diǎn)和空中平臺。其中224種產(chǎn)品具備無人機(jī)感知能力，分技 術(shù)看，射頻探測、雷達(dá)探測、光電/紅外探測、聲學(xué)探測、人工操作分別占比52%、 41%、40%、13%、3%（百分比總和超過100%，因產(chǎn)品可能采用多種技術(shù)）。214 種產(chǎn)品具備干擾/攔截能力，按方式看，軟殺傷占比71%、硬殺傷占比11%，多手段 結(jié)合占比9%，攔截?zé)o人機(jī)占比7%（百分比總和超過100%，因產(chǎn)品可能采用復(fù)合技 術(shù)。

3.發(fā)展趨勢：多模態(tài)融合或成主流，AI 賦能智能化升級

傳感技術(shù)不同環(huán)境下各有優(yōu)劣，多模態(tài)融合或成主流。根據(jù)《Counter-Unmanned Aircraft Systems Technology Guide》（Homeland Security，2019），雷達(dá)作為主 動探測技術(shù)，在復(fù)雜天氣下仍能可靠運(yùn)行且具備夜間操作能力，但受限于視線（LOS） 要求及識別分類能力較弱；光電與紅外作為被動模態(tài)，雖依賴環(huán)境光線或熱源，但 光電在白天場景中表現(xiàn)穩(wěn)定，而紅外在夜間優(yōu)勢顯著。射頻技術(shù)憑借對無人機(jī)與地 面控制站的雙重檢測能力以及非視線依賴特性，成為多場景協(xié)同防御的核心方案之 一，但其易受電磁干擾的弱點(diǎn)需通過系統(tǒng)集成優(yōu)化。聲學(xué)傳感器則在不依賴視線、 全時段運(yùn)行及隱蔽性方面具備獨(dú)特競爭力，尤其適用于城市低空監(jiān)測，但探測距離 和精度受環(huán)境噪聲限制?？傮w而言，技術(shù)迭代方向?qū)⒕劢褂诙嗄B(tài)融合以平衡探測 覆蓋、環(huán)境適應(yīng)性與成本效率，射頻與雷達(dá)的協(xié)同應(yīng)用或成主流，而聲學(xué)技術(shù)在小 范圍精準(zhǔn)布防中潛力可期。反無人機(jī)系統(tǒng)傳感器或?qū)⒉扇《嗄B(tài)融合，具備復(fù)雜環(huán) 境探測能力。

反無人機(jī)領(lǐng)域 AI+應(yīng)用或大有可為空間。例如，2024年12月，Open AI與美國防技 術(shù)公司Anduril建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，為國家安全任務(wù)開發(fā)、部署先進(jìn)的AI解決方 案。據(jù)Anduril公司官網(wǎng)，公司產(chǎn)品包括反無人系統(tǒng)、情報監(jiān)視、UAV 及火箭發(fā)動機(jī) 等。據(jù)公司介紹，通過將OpenAI的先進(jìn)模型與Anduril的高性能防御系統(tǒng)和Lattice軟 件平臺結(jié)合在一起，旨在改進(jìn)客戶的防御系統(tǒng)，以保護(hù)其免受無人駕駛無人機(jī)和其 他空中設(shè)備的攻擊。合作產(chǎn)品將專注于改進(jìn)反無人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)（CUAS），及其實(shí) 時檢測、評估和應(yīng)對潛在致命空中威脅的能力，并將探索如何利用前沿人工智能模 型來快速合成時間敏感數(shù)據(jù)，減輕操作員的負(fù)擔(dān)。這些模型將在Anduril公司的CUAS 威脅和行動數(shù)據(jù)庫上進(jìn)行訓(xùn)練，為客戶提供支持。