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無(wú)人機(jī)綜合防御管控系統(tǒng)

2023-09-28 10:50:24

來(lái)源：北京歷正科技

一、市場(chǎng)背景
近年來(lái)隨著民用無(wú)人機(jī)特別是消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)應(yīng)用的不斷增多，各類(lèi)“黑飛”事件層出不窮，無(wú)人機(jī)帶來(lái)的不可控風(fēng)險(xiǎn)也不斷增加，不僅嚴(yán)重危害到國(guó)家的低空安防，還給社會(huì)治安和個(gè)人隱私保護(hù)帶來(lái)很大隱患。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)人機(jī)“黑飛”的管制要求越來(lái)越嚴(yán)格，監(jiān)獄看守、航空機(jī)場(chǎng)、火(核)電廠、體育場(chǎng)館、政府機(jī)關(guān)、軍事禁區(qū)以及一些大型活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域?qū)τ跓o(wú)人機(jī)探測(cè)與反制的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈。
二、系統(tǒng)簡(jiǎn)介
歷正科技無(wú)人機(jī)防御反制系統(tǒng)采用認(rèn)知無(wú)線電協(xié)議解析（Cognitive Radio Protocol Cracking ，CRPC）技術(shù)，并且結(jié)合無(wú)線信號(hào)機(jī)器學(xué)習(xí)(RFML)與TDOA時(shí)間差技術(shù)一體融合運(yùn)用，解決國(guó)內(nèi)外民用無(wú)人機(jī)的偵測(cè)、識(shí)別、定位、防御、管控的低空安防系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)區(qū)的無(wú)人機(jī)進(jìn)行無(wú)源檢測(cè)、區(qū)分?jǐn)澄摇⒕珳?zhǔn)定位或大功率干擾等功能，突出全鏈條監(jiān)管、彰顯精準(zhǔn)化防控。
三、核心技術(shù)

（一）CRPC技術(shù)
CRPC(Cognitive Radio Protocol Cracking)即：認(rèn)知無(wú)線電協(xié)議逆向解析技術(shù)，由北京歷正科技自主研發(fā)，并首創(chuàng)應(yīng)用于低空無(wú)人機(jī)的探測(cè)和防御。它是利用無(wú)線電頻譜感知技術(shù)（類(lèi)似于互聯(lián)網(wǎng)殺毒軟件對(duì)病毒的特征提取），在背景噪聲中提取出無(wú)人機(jī)通信信號(hào)（主要是遙控及圖傳信號(hào)）并對(duì)其進(jìn)行深入的逆向解析。
技術(shù)特點(diǎn)
通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)通訊協(xié)議進(jìn)行離線分析并提取特征（電子指紋ID），包括但不限于信道分布、調(diào)制方案、編碼方案、導(dǎo)頻序列、同步序列、鏈路層結(jié)構(gòu)等。基于以上分析結(jié)果，形成無(wú)人機(jī)檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，并在實(shí)際無(wú)線電環(huán)境中實(shí)時(shí)檢測(cè)匹配，最終將特征應(yīng)用于無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)檢測(cè)（特征快速匹配識(shí)別）和精準(zhǔn)打擊（區(qū)分不同無(wú)人機(jī)進(jìn)行打擊）。
檢測(cè)靈敏度、信噪比和準(zhǔn)確性等指標(biāo)都遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)頻譜能量感知的方式；
解調(diào)物理層、鏈路層信息，提取無(wú)人機(jī)的唯一標(biāo)識(shí)信息（電子指紋，即軟件界面顯示的無(wú)人機(jī)ID號(hào)），用于精準(zhǔn)識(shí)別無(wú)人機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)同頻區(qū)分、黑白名單等功能；
尋找?guī)Y(jié)構(gòu)中的薄弱部分，如用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)，用于幀同步的同步參考信號(hào)等，通過(guò)干擾這些參考信號(hào)，獲得精準(zhǔn)和高效的干擾效果；
高精度同步幀結(jié)構(gòu)，獲取信號(hào)幀時(shí)間戳、相位和相干功率，用于定向和定位系統(tǒng)；
對(duì)于某些通信協(xié)議，可以同步發(fā)射偽造物理層幀結(jié)構(gòu)，誤導(dǎo)目標(biāo)無(wú)人機(jī)（即實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)接管）。
（二）RFML技術(shù)
RFML（Radio Frequency Machine Learning），即：無(wú)線信號(hào)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，則是通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)廣泛提取信號(hào)特征，以達(dá)到識(shí)別無(wú)人機(jī)信號(hào)、ID等功能。在低空飛行器的識(shí)別和防御上，其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不依賴于發(fā)射信號(hào)的特殊設(shè)計(jì)，能夠提取并加以利用的信號(hào)特征范圍更遠(yuǎn)，且學(xué)習(xí)訓(xùn)練時(shí)間更短，可快速識(shí)別不同類(lèi)型的低空飛行器，以實(shí)現(xiàn)未知無(wú)人機(jī)的信號(hào)學(xué)習(xí)和機(jī)型庫(kù)的快速擴(kuò)充完善。
技術(shù)特點(diǎn)
快速支持未知無(wú)人機(jī)：對(duì)于DIY、穿越機(jī)等新型無(wú)人機(jī)的支持，只需要獲取一定量的無(wú)人機(jī)信號(hào)，之后通過(guò)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，便可以達(dá)到對(duì)該新型無(wú)人機(jī)的支持。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練時(shí)間與傳統(tǒng)的人工提取信號(hào)特征相比，具有時(shí)間短，人工參與少等顯著優(yōu)勢(shì)。
無(wú)線電應(yīng)用范圍更廣：傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)檢測(cè)技術(shù)大多依賴于發(fā)射信號(hào)的特殊設(shè)計(jì)，而難以利用信號(hào)的其他的獨(dú)有特征（比如說(shuō) CFO）。然而，這些特征是可以被RFML利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)提取而加以利用的。換言之，RFML可以利用的信號(hào)特征的范圍是遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的技術(shù)，因此，RFML可以被應(yīng)用的范圍會(huì)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的技術(shù)。
（三）TDOA+技術(shù)
無(wú)論TDOA還是AOA技術(shù)，都需要高精度精探測(cè)器做為基礎(chǔ)，否則定位技術(shù)就會(huì)失去意義。因此，TDOA/AOA技術(shù)在高精度無(wú)人機(jī)檢測(cè)技術(shù)的加持下，將實(shí)現(xiàn)任何無(wú)人機(jī)不僅“檢的到”，還能“跟的準(zhǔn)”。
為此，歷正科技率先推出“TDOA+（Time Difference of Arrival Plus）”無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)識(shí)別定位技術(shù)，將TDOA與CRPC技術(shù)融合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)無(wú)人機(jī)'精準(zhǔn)識(shí)別'“精準(zhǔn)定位”與“精準(zhǔn)打擊”三重功能于一體，大幅提升系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用性能。
技術(shù)特點(diǎn)
無(wú)源檢測(cè)：只被動(dòng)接收不發(fā)射任何電磁信號(hào)，可偵測(cè)到無(wú)人機(jī)型號(hào)及其電子指紋ID；
精準(zhǔn)識(shí)別：可精準(zhǔn)識(shí)別同品牌、同機(jī)型、同頻段的不同無(wú)人機(jī)；
精準(zhǔn)定位：可精準(zhǔn)測(cè)定無(wú)人機(jī)/遙控器位置，指示方向；
軌跡追蹤：具備多目標(biāo)軌跡跟蹤功能，同時(shí)探測(cè)到多臺(tái)無(wú)人機(jī)時(shí)能夠以不同顏色顯示其飛行軌跡；
黑白名單：可一鍵標(biāo)記黑白名單，白名單無(wú)人機(jī)不報(bào)警；
全機(jī)型庫(kù)：支持大疆全系列、市場(chǎng)主流品牌及DIY無(wú)人機(jī)覆蓋市面上98%以上的機(jī)型；
四、相關(guān)產(chǎn)品
（一）固定式無(wú)人機(jī)察打一體系統(tǒng)

具備檢測(cè)、識(shí)別、測(cè)向、防御功能，可對(duì)“黑飛”無(wú)人機(jī)進(jìn)行智能檢測(cè)預(yù)警和自動(dòng)防御打擊。
1.主要功能
人工智能技術(shù)：一體化指控平臺(tái)，無(wú)人值守和人工干預(yù)一鍵切換，可靈活設(shè)置預(yù)警區(qū)、防御區(qū)、打擊區(qū)，適用各種低空安防使用。
擴(kuò)展強(qiáng)兼容高：?jiǎn)握军c(diǎn)部署可鎖定目標(biāo)來(lái)源方向，多站點(diǎn)交叉部署可對(duì)目標(biāo)定位，無(wú)需GPS輔助定位，城市級(jí)覆蓋防御部署，精準(zhǔn)鎖定目標(biāo)飛行軌跡。
多種打擊模式：寬頻干擾、蜂群攔截、指定打擊。
2.產(chǎn)品特點(diǎn)
防御高：3km+；識(shí)別準(zhǔn)：唯一ID；機(jī)型全：300種+；測(cè)距遠(yuǎn)：10km+。
（二）手提式無(wú)人機(jī)探測(cè)定位一體設(shè)備

手提式設(shè)備，箱式一體設(shè)計(jì)，便于攜行。單機(jī)用于無(wú)人機(jī)探測(cè)識(shí)別、預(yù)警定位、軌跡跟蹤。當(dāng)防御區(qū)域內(nèi)有無(wú)人機(jī)時(shí)，設(shè)備可通過(guò)聲光方式告警，同時(shí)通過(guò)CRPC報(bào)文級(jí)協(xié)議解析，確定目標(biāo)無(wú)人機(jī)、飛手的實(shí)時(shí)位置，并實(shí)時(shí)跟蹤無(wú)人機(jī)飛行軌跡。適用于伴隨式機(jī)動(dòng)保障。
1.主要功能
探測(cè)頻段：300MHz-6GHz；
定位精度：≤3M；
探測(cè)距離：≤10KM；
機(jī)型支持：支持市面98%以上機(jī)型；
續(xù)航時(shí)間：20H；
定位刷新時(shí)間：<2s。
2.產(chǎn)品特點(diǎn)
定位精度高、定位距離遠(yuǎn)、定位刷新快、定位機(jī)型多。
（三）手持式無(wú)人機(jī)探測(cè)定位設(shè)備

哨兵200是一款高精度無(wú)人機(jī)探測(cè)定位一體設(shè)備，產(chǎn)品基于CRPC+報(bào)文級(jí)協(xié)議解析技術(shù)研發(fā)，搭載無(wú)人機(jī)綜合指控平臺(tái)，可對(duì)探測(cè)范圍內(nèi)的無(wú)人機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，并精準(zhǔn)顯示目標(biāo)無(wú)人機(jī)的機(jī)身序列號(hào)、型號(hào)、位置、速度、高度、航跡、遙控器位置等信息;產(chǎn)品集無(wú)人機(jī)探測(cè)識(shí)別、預(yù)警定位、軌跡跟蹤功能于一體，體積小、重量輕、易攜帶，適用于各類(lèi)低空安防保障。
1.主要功能
無(wú)人機(jī)探測(cè)、機(jī)身碼識(shí)別、無(wú)人機(jī)定位、軌跡跟蹤、黑白名單、事件回放、多機(jī)組網(wǎng)、飛手定位、數(shù)據(jù)分析、非法入侵告警、飛手位置導(dǎo)航、在線/離線地圖、工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
2.產(chǎn)品特點(diǎn)
精度高、距離遠(yuǎn)、刷新快、機(jī)型多、識(shí)別準(zhǔn)、信息全、集成度高、靈活性好、適用性強(qiáng)。
（四）主動(dòng)式無(wú)人機(jī)探測(cè)系統(tǒng)

立體分析識(shí)別目標(biāo)，多圖層驗(yàn)證身份，自動(dòng)存儲(chǔ)目標(biāo)數(shù)據(jù)。單套設(shè)備自成體系，無(wú)需雷達(dá)、無(wú)線電頻譜等其他設(shè)備指引，主動(dòng)掃描、搜尋、鎖定無(wú)人機(jī)。
1.主要功能
核心AI視覺(jué)算法：立體分析識(shí)別目標(biāo)，多圖層驗(yàn)證身份，自動(dòng)存儲(chǔ)目標(biāo)數(shù)據(jù)，可有效避免誤報(bào)。
開(kāi)啟新視野：改變“光電設(shè)備”被動(dòng)局面，單套設(shè)備自成體系，無(wú)需雷達(dá)、無(wú)線電頻譜等其他設(shè)備指引，主動(dòng)掃描、搜尋、鎖定無(wú)人機(jī)。
黑飛無(wú)處遁形：高清廣角攝像頭，搭配紅外線夜視，無(wú)懼白天黑夜變化。光學(xué)變倍抓拍細(xì)節(jié)，云臺(tái)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)巡航，全天候值守情況實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，可單設(shè)備使用也可并網(wǎng)協(xié)同。
2.產(chǎn)品特點(diǎn)
自動(dòng)掃描、智能識(shí)別、主動(dòng)搜索、取證跟蹤。