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What is the anti drone system

I hope this article will give you a deeper understanding of the anti-drone system and how to choose the appropriate equipment to build your anti-drone system.

產業背景

隨著人工智能、通訊技術和航空工程技術的快速發展，無人機器人的應用範圍越來越廣。從商業用途到軍事行動，無人機成為現代社會不可或缺的一部分。

從圖 1 可以看出，全球無人駕駛飛行器市場呈現持續上升的趨勢。這也意味著我們將面臨越來越多的無人機潛在風險。為了加強對無人駕駛飛行器的管理，美國、中國、日本、歐盟等國家相繼出台了無人駕駛飛行器RID管理規範。然而，面對未經授權的無人駕駛飛行活動，簡單的RID模式可能會失效。因此，我們需要更全面的反無人機解決方案。如雷達與光電、軟殺系統與硬殺系統等。

系統組成

 

在我們開始描述反無人機系統之前，我有兩個問題：

  • 如何尋找無人機？
  • 如何攻擊無人機？

這也是我們的核心問題。我們建立了反 Uas 系統。

我們從第一個問題開始，「如何找到無人機」。此刻，大家首先想到的可能是雷達。事實上，雷達在無人機偵測中也扮演著重要的角色。在無人機偵測中，主要使用相控陣列雷達。除了雷達之外，還有 RF 偵測裝置和光電追蹤裝置。這些設備中的每一種都可以獨立運行，也可以一起使用，相輔相成。因此，您可以根據自己的財務預算來決定購買這些設備中的哪一種。什麼都買是最好的選擇，如果您的資金有限，那麼選擇 RF 偵測系統將會是最好的選擇。

解決了如何偵測無人機的問題後，我們來談談「如何攻擊無人機」。首先我們把反無人機的方法分為軟殺和硬殺。在日常應用中，最常見的是軟殺設備，如無人機干擾設備、GNSS 詐騙設備等。硬杀伤一般指物理破坏，如激光。

為什麼更多人選擇軟性殺戮？

由於使用電磁波干擾軟消滅設備比較簡單，價格也比較便宜，在體積和重量上都相對比較合適。

然而，軟殺方法存在一些缺陷，對於抗干擾能力較強的特殊 Uav 可能無效。這就是硬殺的用武之地。但軟殺基本可以應對目前絕大多數的 Uav，所以軟殺設備在反無人機中扮演著非常重要的角色。不要小看軟殺設備，目前市面上的軟殺設備可以覆蓋所有的UAV通訊頻段。

雷射作為最強大的硬殺手段，無人機絕對不能忽視它的存在。有人可能會問，為什麼不用槍射擊無人機呢？那不是更好嗎？要知道，由人來操作快速飛行的無人機是很難擊中目標的。激光設備通過檢測的數據引導完成目標瞄準動作 設備。雷射的缺點是昂貴、複雜且射程有限。 Since hard kill devices involve some sensitive stuff, I won’t discuss it much here. Please understand that this information may not be available later. If you have any questions, please email me.

上述設備可以集合在一起，形成一個完整的反 UAV 系統，實現發現 UAV 然後反擊 UAV 的任務。這就是我前面提到的兩個問題的答案。我會從這兩方面介紹具體的裝備內容。我會從這兩個方面介紹具體的裝備內容，一個是偵測系統，一個是反制系統。

偵測系統

射頻偵測

什麼是 射頻 偵測：

RF detectors use spectrum detection techniques to acquire UAV signals. The spectrum sensing technology is a technology to identify, measure and locate radio signals by analyzing the distribution and characteristics of signals in the frequency domain. In the UAV spectrum detection equipment, the spectrum detection technology is mainly used to monitor and analyze the air radio signal in real time, so as to obtain the key parameters such as frequency, bandwidth and power of the signal.

The a......的 射頻 偵測:

  1. 被動偵測，不主動傳送訊號
  2. 無線電波的傳輸距離足以覆蓋大片區域
  3. 可實現 UAV 的高精度定位
  4. 與雷達、光電、聲學和其他 UAV 偵測技術相比，無線電偵測的成本非常低

障礙的優點 射頻 偵測:

  1. 訊號加密難以破解
  2. 易受電磁干擾
  3. FPV 難以定位

雷達偵測

什麼是 相控陣雷達：

Phased-array radar is phase-controlled electronically scanned array radar. Its ability of fast and precise beam conversion enables the radar to complete the scanning of the whole space within 1 minute. The so-called phased array radar is a radar array composed of a large number of identical radiation elements. Each radiation element is independently controlled by the wave controller and phase shifter in phase and amplitude, which can obtain accurate and predictable radiation pattern and beam direction.

反 Uas 雷達主要探測 「低小慢 」目標，常使用 X、Ku 波段，綜合雙極化全相干、智能雷達資料處理、多源資料融合等技術，可實現全天候、主動化、多目標、精細化探測 「低小慢目標 」+「低空微氣象 」目標。

a的優點 radar偵測:

  1. 掃描速度快，光束靈活可控
  2. 偵測範圍遠
  3. 目標容量大，可在空域中同時監控和追蹤數百個目標
  4. 強大的抗干擾能力
  5. 對複雜的目標環境有很強的適應能力
  6. 高可靠性

障礙的優點 radar偵測:

  1. 高成本
  2. 設備複雜
  3. 近距離有盲點
  4. 光束掃描範圍有限

 

電子光學追蹤系統 (EOTS)

什麼是電子光學追蹤系統：

光電辨識追蹤設備結合了可見光和紅外成像技術，通過光學系統收集目標的光學信息，並將其轉換成電信號進行處理和分析，從而實現對目標快速、準確的辨識和追蹤。

a的優點 電子光學追蹤系統：

  1. 高畫質攝影機、高精度
  2. 強大的物件辨識能力
  3. 即時影像傳輸
  4. 自動追蹤目標

障礙的優點 電子光學追蹤系統：

  1. 受環境影響
  2. 技術複雜性
  3. 強硬體依賴性
  4. 光學攝影機較昂貴

計數器系統

透過偵測系統偵測到無人機之後，就需要解決如何防禦無人機的問題。防禦無人機的方式通常分為軟消滅和硬消滅兩大類。軟殺主要通過電子技術實現，硬殺則採用物理破壞。目前，最常用的是軟殺技術，因為其性價比較高，實現難度較低。軟消滅技術應用電磁波技術，通過傳輸相同頻率的信號來干擾無人駕駛飛機的遙控信號和視頻傳輸信號。該技術最早用於無人機干擾設備，後來衍生出無人機欺騙設備。市面上充斥著大量的無人機干擾設備，我們先來討論這一類設備。接著，讓我們來看看無人機誘餌裝置。

無人機干擾器

什麼是無人機干擾器：

利用高頻電磁波技術，將電磁波傳送至與UAV通訊頻段相同的頻段，干擾UAV接收遙控器上的指令，導致UAV無法正常解析遙控器上的指令及影像訊號，進而失去控制，並依預設程序返航或降落。

通常，我們會根據干擾器的結構將其分成幾類，即固定式干擾器、背包式干擾器和手持式干擾器。以下我列出了幾張與這些類型相對應的圖片。

You need to decide which structure of the interference device to choose according to your specific use case.

a的優點 無人機干擾器：

  1. 價格便宜。性價比高
  2. 可涵蓋多個通訊頻段
  3. 同時干擾多個目標

障礙的優點 無人機干擾器：

  1. 干擾距離有限
  2. 設備功率高
  3. 不會對無人機造成直接損害，只能迫使無人機返回出發點或安全降落在原地。

Drone Spoofer

什麼是 drone spoofer：

藉由傳送誤導的 GPS 訊號，無人機無法準確取得位置資訊，導致其定位偏移或失去導航能力。

市場上主要有固定式的spoofing設備和可攜式的spoofing設備。全球衛星定位系統(GNSS)偽裝設備在結構上並沒有太大的差異，我們需要關注的是它涵蓋了幾種衛星定位系統的訊號。我們知道全球四大定位系統的主流：GPS、Beidou、Galileo、Glonass。一般而言，我們需要這四個系統的訊號。因為一般的 Uav 至少有兩個 GNSS 定位器，以 DJI 的 Uav 為例，很多可能有三個甚至四個定位器。因此，為了做到萬無一失，我們的欺騙裝置最好能涵蓋所有四種主要的 GNSS。

a的優點 drone spoofer：

  1. 裝置功耗低
  2. 它會直接影響無人機的飛行，甚至導致無人機墜毀。
  3. 覆蓋範圍大於干擾器

障礙的優點 drone spoofer：

  1. 價格相較於干擾器更貴
  2. 無法應付無 GNSS 功能的無人機
  3. 它會影響區內所有裝置的 GNSS 功能
 

How to Choose a Jammer

Currently, there are many different jammers on the market. However, according to the structure of the equipment, it can be divided into three categories, respectively, stationary jammer, backpack jammer, and handheld jammer. You need to choose the right type for different use cases. Stationary jammer used for installation in outdoor use, to establish a station defense area, can be used for a long time. However, backpack jammers and handheld jammers are usually used when performing temporary tasks and cannot be used for a long time, and the working time is limited by the battery life.  In addition, from the antenna of the interference device can be divided into omnidirectional interference and directional interference.  Under a specific design, directional jamming can also achieve 360° omnidirectional jamming. What you need to know is that the directional jamming distance will be better than the omnidirectional jamming distance. The advantage of omnidirectional jamming is that the signal is transmitted at 360°.  The above mainly analyzes the related characteristics of the jammer from the structure, and then I will introduce some key performances of the jammer from the technical point of view.

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