随着无人机技术的快速发展和广泛应用,反无人机技术已成为保障国家安全、公共安全和关键基础设施安全的重要手段。反无人机本质上属于应对空中威胁的一种策略,因其作用目标(无人机)特性有别于传统空中威胁,反无正成为空中防御的重要内容,反无人机系统装备存在巨大的发展空间。
(一)反无人机系统概述
反无人机系统或C-UAS(Counter-Unmanned Aircraft Systems)是专门用于探测、识别、反制无人机的综合技术系统。
反无人机系统主要可以分为探测和处置两个分系统。探测系统通过运用各种侦察探测装备,利用目标无人机的物理属性(如光、热、声、磁等),实现对无人机目标的及时检测、跟踪、定位、识别,为后续反无人机作战提供探测目标信息。
探测系统主要包括雷达、无线电、光电、声波等类型。
1.雷达探测:雷达向外发射电磁波,然后对回波进行处理以获得目标信息,并利用多普勒技术获得无人机速度、距离等;
2.被动射频探测:监测电磁频谱中无人机通信系统发出的信号,检测无人机与操作员之间的控制链路、遥测数据和视频传输信号,分析确定无人机及其物理特征,还能确定无人机和操作员的位置;
3.可见光探测:通过处理图像或视频估计目标物体的位置和身份;
4.红外探测:利用背景与目标之间的红外辐射差获取目标和背景图像,通过图像处理技术对目标进行探测和识别;
5.声波探测:利用无人机运动时其内部构件产生的“音频指纹”进行探测。
表1 探测系统分类
处置系统可分为软杀伤和硬杀伤两类。其中,软杀伤类是通过对无人机实施有效链路干扰、导航干扰、声波干扰、链路夺控、导航欺骗等手段,使无人机的控制系统、导航系统、通信系统、动力系统等失效或受控;硬杀伤类是通过运用微波毁伤、激光毁伤、网捕拦截、火力杀伤等方式,拦截或摧毁无人机。
软杀伤包括干扰阻断、监测控制以及伪装欺骗等。
1.干扰阻断:向无人机发射定向大功率干扰射频,以切断无人机与遥控平台之间的信号从而迫使其降落或返航;
2.监测控制:利用光电、雷达等手段对有效范围内的空域进行实时监控,借助阻截无人机使用的传输代码,控制无人机、甚至引导其返航;
3.伪装欺骗:通过生成伪造的控制和GNSS信号来欺骗、控制或误导敌方无人机。
表2 软杀伤分类
硬杀伤主要是采用微波、激光、火力拦截、抓捕等打击手段。
1.微波:通过定向辐射的高功率微波束直接攻击目标电子系统,是一种集软硬杀伤和多种作战功能于一身的新概念武器;
2.激光:利用定向发射的激光束产生烧蚀、激波和辐射等三种效应,直接毁伤目标或使之丧失效能;
3.火力拦截:由传统防空火炮、导弹组成的拦截火力网,拦截消灭无人机;
4.抓捕:用空气炮或射网枪射出网状装置抓捕无人机。
表3 硬杀伤分类
(二)市场分析
反无人机系统产业链上游现有技术较为成熟具备可迁移性;中游企业具备资质及技术壁垒;下游需求场景呈现多元化。反无人机系统具备军、民共用属性,行业天花板高。据Precedence Research估计,全球反无人机市场规模预计将从2021年的14亿美元增长至2030年的126亿美元(折合人民币912.24亿元),复合年增长率(CAGR)达27.65%。近年来,我国反无人机系统需求不断扩张,未来有望高于全球市场平均水平。从政府招标数据来看,政府招标次数不断增加,已经从2019年的211次上升到2022年的807次,年复合增长率为39.85%,显著高于Precedence Research统计的全球市场年复合增长率27.65%。
在民用领域,随着无人机越来越精密且易于获取,它们在监视、干扰乃至攻击等方面的滥用潜力,已经引起了各行各业对安全问题的深切关注。
机场:机场是极其敏感的区域,未经授权的无人机可能会造成重大干扰和严重的安全风险。近年来,由于无人机黑飞产生的事故屡见不鲜,诸如“天津机场”“成都天府机场”等黑飞事件,已经严重威胁了航空和关键基础设施的安全;
公共活动:大型公共活动,如音乐会、体育赛事和政治集会,使用反无人机技术保护参与者免受潜在的无人机相关威胁,包括未经授权的监视以及潜在的攻击行为等;
关键基础设施:像发电厂、数据中心和政府大楼这样的场所利用反无人机技术防范基于无人机的间谍活动、破坏或其他恶意行为。2025年多省市出台《无人机安全管理条例》,明确重点单位应“配置反无人机设施”,为采购与部署提供政策依据;
海上安全:港口、海港和海上船只容易受到与无人机相关的威胁,包括走私、海盗行为和恐怖袭击。反无人机系统通过检测和应对这些区域内未经授权的无人机活动,加强了海上安全保障;
农业保护:未经授权的无人机可能会在牲畜间传播疾病或损害农作物。反无人机系统有助于保护农业资产免受这些威胁;
低空经济:深圳、苏州、合肥等重点城市积极响应中央号召,根据当地实际情况制定了相应政策规划以推动低空经济的发展。反无人机是实现低空经济安全发展的核心基础设施,在低空经济蓬勃发展的前夜,反无人机系统产业有望率先放量。
在军用领域,据中国军网2022年报告《反无人机:防空作战新焦点》,随着通信组网、智能控制、精确制导等技术的发展,无人机以强大隐身力和精确杀伤力,屡屡突破作战对手防空体系,对传统防空作战提出严峻挑战:无人机小型化特征明显,使用隐形材料后,雷达反射截面积更小,且噪声和红外特征弱,防空体系难以远距离探测发现。同时战场上,低慢小、中高空等多种型号无人机混杂,给如何准确识别目标特征、辨明作战意图,对多源情报实时融合处理,以及预警、识别、跟踪无缝衔接带来较大挑战。小型无人机因雷达反射截面积小和红外信号弱,使用制导武器跟踪和锁定困难,难以构成有效发射条件。使用高炮或航炮,又因目标中弹面积小,命中概率较低。另外,无人机成本远低于防空导弹,最便宜的只需几百美元。
近年的纳卡冲突、俄乌冲突、伊以冲突和印巴冲突中,无人机/反无人机作战不但成为交战双方的主要作战样式,被常态化使用,其结果还直接影响了战争的进程和结局。未来战场,“以无人对抗无人、以智能对抗智能”有望是应对无人战争、维护空域安全的关键手段。面对无人机的广泛应用,各种反无人机手段也应运而生,主要手段包括传统火力打击、电子干扰欺骗、激光武器拦截、高功率微波武器攻击、智能武器平台反击等方式。
(三)竞争格局
随着无人机技术的成熟以及无人机的普及化,无论在民用还是军事领域都面临着日益严重的无人机威胁。各国都积极应对这一挑战,不仅关注技术创新,还投入大量资源以确保国家和公共安全。
从世界格局来看,传统的军事强国较早就开始了对反无人机系统装备的研发和列装,且对其予以持续关注和发展。美国自2012年开始制定反无人机战略以来,一直致力于设计和建立高效的无人机防控体系。美国反无人机发展主要由国防部等相关机构牵头,带领实力雄厚的军事供应商和防务公司开展反无人机系统的研制。包括美国传统军工厂商波音、雷神、诺格以及黑睿科技等创新企业研发了不同类型的反无人机系统。同时,俄罗斯在俄乌战争中积累了大量反无人作战经验,也正在加速研制各种反无人机装备。包括俄罗斯国有防务公司研发的超高频微波炮和俄罗斯无线电公司的机动式反无人机侦察指挥车等,以寻求与其军事大国地位相称的反无人机能力。另外,以色列在反无人机技术领域发展也一直备受瞩目。包括拉斐尔先进防御系统公司(Rafael)、埃尔比特系统公司(Elbit Systems)、以色列航空工业公司(IAI)、ParaZero Technologies、Skylock、D-Fend Solutions 等,产品覆盖探测、干扰、杀伤等多个环节,在军事、安全等领域的应用范围不断拓展。
我国反无人机呈现“军民融合+民企崛起”格局,从机场净空防御到军事反恐作战,从关键设施防护到城市低空治理,构建智能化、全域化的低空安全体系已成为国家安全战略的重要组成部分。结合政府招标以及珠海航展等大型军备产品展示活动新闻披露,现主要有10家央企和15家民营企业具有较为成熟的反无人机产品,且在大型活动安保,社会治安,重点设施保护等方面有广泛的应用。军用领域,央企占据主导地位,各家的无人机反制产品多由主业派生。电科十四所具有雷达和无线电探测的技术优势,能够较好地将本企业的成熟雷达技术应用于无人机反制系统中。中国航空工业基于其完善的激光武器研发体系,在激光反无人机领域发展态势良好。民企更多聚焦民用反无人机领域。部分产业链细分龙头企业,凭借其已有技术优势,在反无人机市场细分领域占据一席之地。
(四)反无人机系统发展趋势
当前反无人机系统的能力与保有数量,距离解决无人机威胁、满足应用需求仍有相当的不足。未来,反无人机系统发展将呈现以下趋势:
1)技术融合
迭代方向将聚焦于将多种探测和反制技术融合在一起,将射频探测、雷达探测、光电探测、干扰技术、微波和激光反制等技术集成在一个系统中,实现对无人机的全方位、多层次探测和反制。
2)察打一体
随着无人机探测和防护技术的不断成熟,各子系统设备将逐渐小型化,并最终融合为察打一体式反无人机系统,同时兼具监控和打击能力,可直接部署,独立完成从发现到拦截无人机。同时,由于不需要控制人员的介入,可以大量部署以覆盖更大的区域,将是未来反无人机系统技术发展的重要方向。
3)创新技术
不断探索新的反无人机技术,如量子通信干扰技术、高功率太赫兹技术等,为反无人机作战提供更多的技术选择。
4)AI赋能
基于人工智能的低空目标探测技术能够有效提供关于低空无人机的方位、尺寸、类型等信息以制定相应的反制策略,将单次拦截成本大大降低。
(五)反无人机领域代表企业
以下是相关重点企业的简单介绍:
中交遥感
兼具无人机飞控、整机和反无人机系统研制。其低空立体防御系统包含“审、侦、监、控、扰、诱、保” 要素,具备大规模组网能力。使用雷达+射频+光电多源异构数据融合,并针对无人机群实施干扰诱骗软杀伤;通过光电精确瞄准,独创电推无人机对空中目标薄弱环节进行物理拦截和硬杀伤,全方位满足低空安防需求。
理工全盛
基于TDOA技术体制的系列化产品,可对低空无人装备实现远距离感知、高精度定位、实时轨迹探测、自动视频跟踪、精准定向反制、定点导航诱骗等全流程管理与处置。
历正科技
国内认知无线电协议解析技术和AI无线电协议解析技术的倡导者,业内领先的无人机精准管控专家。
上海特金
TDOA城市级网格化无人机管控解决方案,集“灵活预案、远距预警、身份识别、精准定位、实时追踪、快速处置”六位一体,支持大规模组网和大区域无缝覆盖。
(六)总结与展望
反无人机技术的发展不仅是应对当前安全威胁的被动防御,更是抢占未来战略制高点的主动布局,其意义远超军事领域,涉及公共安全、经济利益、技术主权等多个层面。未来,反无人机系统将呈现技术快速迭代、场景不断拓展以及市场迅猛增长的态势。
中交遥感作为国内反无人机系统领军企业,是集核心技术研制、应用服务、标准制定于一体的全产业链龙头。当前已在机场、公安、反恐、部队以及抗战胜利80周年阅兵重大活动等领域广泛部署,且市占率持续领先。
当前,中交遥感正启动新一轮融资,对反无人机系统话题和项目感兴趣,请与浪潮资本的小伙伴们联系:
杨林:lin@chaocap.com 微信号码:tjuyang
钱嘉昆:jiiakun@chaocap.com 微信号码:q-w-w1
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