Toepassing van anti-drone technologie in grensbewaking
2025-08-27
Vraag Analyse
Met technologische vooruitgang en de groeiende betaalbaarheid van drones, is de snelheid en schaal van hun wereldwijde adoptie in de afgelopen jaren opmerkelijk geweest. Mensen werpen geen verbaasde blikken meer op de machines die boven hen vliegen; deze wijdverspreide gebruik heeft echter een bijbehorende uitdaging met zich meegebracht: grenzen en risicovolle gebieden worden vaak onderworpen aan verkenningsvluchten en intimidatie door drones, waarbij zelfs de dreiging van terroristische aanslagen opdoemt. Als gevolg hiervan lopen de grensverdediging en de beveiliging van kritieke locaties relatief grote risico's.
Het is algemeen bekend dat sommige landen lange grenzen hebben en complexe geopolitieke omgevingen. Naast de snelle economische ontwikkeling van bepaalde landen, hebben veel andere landen, evenals kwaadwillende individuen en entiteiten, een begeerlijke blik gericht op een specifiek land, waarbij ze vaak intimidatie en verkenning langs de grenzen uitvoeren. Bovendien lopen sommige belangrijke beschermde doelen vaak het risico van smokkel of mensenhandel. Criminelen maken gebruik van draagbare en zeer efficiënte drones om verkenningsvluchten uit te voeren, wat een aanzienlijke bedreiging vormt voor de normale sociale orde. Als reactie op deze situatie worden de grensverdedigingstroepen die verantwoordelijk zijn voor de grensbewaking geconfronteerd met uiterst dringende uitdagingen, terwijl ze ook hogere eisen stellen aan fabrikanten die anti-dronesystemen produceren.
Analyse van Anti-Drone Detectietechnologie
De anti-drone-industrie begon zich geleidelijk te ontwikkelen rond 2015, met een ontwikkelingstijdlijn die iets achterloopt op die van de drones zelf. Gedreven door een sterke marktvraag zijn er een breed scala aan anti-dronemethoden en -benaderingen opgedoken. Hieronder volgt een korte analyse in combinatie met diagrammen (Opmerking: "图标" wordt verondersteld te verwijzen naar "diagrammen" voor contextuele logica; aanpassen naar "grafieken" als specifiek wordt verwezen naar gegevensgrafieken).
Het anti-dronesysteem is voornamelijk verdeeld in twee kernmodules: detectie en tegenmaatregel.
1. Detectiemodule
De detectiemodule bestaat uit een of een combinatie van de volgende componenten:
Radio Detectie: Vangt radiosignalen op en analyseert deze die worden verzonden tussen drones en hun afstandsbedieningen (bijv. 2,4 GHz/5,8 GHz civiele frequentiebanden, speciale industriële dronefrequenties) om de aanwezigheid, locatie en het model van de drone te identificeren.
Radar Detectie: Gebruikt radarsystemen (zoals micro-Doppler-radar, phased-array-radar) om drones op lage hoogte en van kleine afmetingen te detecteren, vooral effectief in complexe omgevingen (bijv. nacht, mist of gebieden met optische obstakels) waar andere detectiemethoden kunnen falen.
Optische Detectie: Vertrouwt op optische sensoren (waaronder zichtbare-lichtcamera's, infrarood warmtebeeldcamera's) om drones visueel te volgen, waardoor real-time videobewaking en doelherkenning mogelijk is, vaak gebruikt in combinatie met radar voor "detectie + bevestiging" verificatie.
Backend Systeem: Integreert gegevens van radio-, radar- en optische detectieapparaten en biedt functies zoals het in kaart brengen van doelbanen, classificatie van dreigingsniveaus en alarmactivering, en fungeert als het "brein" van de detectiemodule.
2. Tegenmaatregelmodule
De tegenmaatregelmodule richt zich voornamelijk op technologieën om gedetecteerde drones te neutraliseren, met de volgende belangrijkste typen:
Elektromagnetische Jamming: De meest gangbare tegenmaatregelmethode momenteel, die de normale werking van drones verstoort door hun communicatieverbindingen (drone-afstandsbediening) of positioneringssignalen (GPS/Beidou) te verstoren.
Het is verdeeld in breedband jamming en precisie jamming: Het belangrijkste verschil tussen de twee ligt in de stroomafgifte—breedband jamming bestrijkt een breed frequentiebereik (geschikt voor het tegelijkertijd bestrijden van meerdere soorten drones), maar vereist meer vermogen, terwijl precisie jamming zich richt op specifieke frequenties (met een lager stroomverbruik en minder interferentie met niet-doelsignalen). Veelvoorkomende "anti-drone geweren" vallen in deze categorie.
Laser Strike: Gebruikt gerichte laserstralen om dronecomponenten (bijv. motoren, batterijen) te vernietigen of hun sensoren uit te schakelen, met hoge precisie en snelle respons, maar wordt momenteel beperkt door factoren zoals effectief bereik (meestal binnen 3 kilometer) en gevoeligheid voor weersomstandigheden (bijv. regen, mist die de laserintensiteit verzwakt).
Net Capture: Vangt drones fysiek op met behulp van projectiel-gelanceerde netten (van grondgebonden apparaten of onderscheppingsdrones), waardoor de drones als bewijs kunnen worden teruggevonden (geschikt voor scenario's waarbij schade aan drone-puin moet worden vermeden, zoals in de buurt van woonwijken of belangrijke faciliteiten).
GPS Spoofing: Verzendt valse GPS-positioneringssignalen naar drones, waardoor ze worden misleid om af te wijken van hun oorspronkelijke vliegroutes (bijv. ze dwingen te landen in een aangewezen gebied) in plaats van ze direct te vernietigen. Deze methode is zeer gericht, maar vereist een nauwkeurige controle van de signaalsterkte om interferentie met andere legitieme GPS-gebruikers te voorkomen.
Momenteel radio jamming blijft de dominante tegenmaatregelmethode op de markt, dankzij de voordelen van volwassen technologie, lage kosten, een breed toepassingsgebied en aanpasbaarheid aan de meeste drones van consumenten- en industriële kwaliteit.
Backend Controlecentrum
Het centrale controlesysteem is gebouwd op een Ethernet-architectuur en bestaat uit vier componenten: het geïntegreerde controlesysteem, detectie controlesysteem, foto-elektrisch controlesysteem, en jamming controlesysteem. De belangrijkste apparatuur omvat schakelaars, servers, uitgangsterminals, kasten en bedieningsconsoles, die allemaal centraal zijn geïnstalleerd in de beveiligingsruimte.
Geïntegreerd Controlesysteem: Geeft voornamelijk real-time schermen weer van detectieapparaten en hun controlemodules, en biedt een overzicht van de operationele status van het hele systeem.
Foto-elektrisch Volgsysteem: Toont voornamelijk beelden van zichtbaar licht en infrarood warmtebeeldvorming. Het gebruikt visuele algoritmen om onbekende luchtobjecten (UAO's) die in de lucht vliegen te identificeren en te beoordelen, waardoor visuele bevestiging van gedetecteerde doelen mogelijk is.
Jamming Controlesysteem: Richt zich op het weergeven van de status van jamsystemen en ondersteunt het schakelen tussen handmatige jamming en automatische jamming-modi, waardoor operators kunnen ingrijpen of geautomatiseerde tegenmaatregelen kunnen activeren indien nodig.
De apparatuurconfiguratie van elk subsysteem moet voldoen aan de vereisten voor de soepele werking van het hele systeem. Ondertussen, om monitoring te vergemakkelijken, worden de beeldschermen van de drie subsystemen (geïntegreerde controle, foto-elektrische tracking en jamming controle) centraal op de bedieningsconsole geplaatst
Radio Detectie
Radio detectie is een passieve elektromagnetische bewakingsmethode die doelen identificeert door specifieke frequentiebanden te bewaken. Het beschikt over sterke targetingmogelijkheden, wordt niet beïnvloed door irrelevante doelen en reageert alleen op objecten die actief radiosignalen uitzenden.
Typisch zijn de drone-communicatiefrequentiebanden die worden bewaakt onder meer 420 MHz~450 MHz, 840 MHz~845 MHz, 900 MHz~930 MHz, 1430 MHz~1444 MHz, 2400 MHz~2450 MHz en 5700 MHz~5850 MHz. Door specifieke frequentiebanden, frequenties en signaaltypen te bewaken, biedt radiodetectie een basis voor frequentiebewaking.
Radar Detectie
Radar werkt door actief gemoduleerde radiosignalen uit te zenden, die reflecteren op doelen om specifieke echo-signalen te genereren. Door middel van relevante algoritmen leidt het doeleigenschappen af, waaronder grootte, afstand, azimut en snelheid. Radarecho's vangen gereflecteerde signalen op van alle omringende objecten; vaste objecten worden geëlimineerd en signalen van specifieke doelen worden geïsoleerd via relevante technische middelen (een signaalverwerkingsproces), wat hoge eisen stelt aan de signaalverwerkingsmogelijkheden. Als de radar cross-section (RCS) van een doel te klein is, neemt de herkenningsnauwkeurigheid van de radar af. Typisch is het detectiebereik van radar veel groter dan dat van radio detectie- en jamsystemen.
Optische Detectie
Optische detectie volgt en identificeert luchtdoelen met behulp van camera's met hoge resolutie. Het moet vertrouwen op andere hulpmiddelen: bijvoorbeeld azimut- en hoogte-informatie die door radar wordt verstrekt, of azimut-informatie van radiosignalen, die via een pan-tilt-eenheid naar de overeenkomstige richting wordt verzonden. De luchtdoelen (of het nu drones, vogels, ballonnen of lantaarns zijn) worden vervolgens handmatig of via kunstmatige intelligentie (AI) -technologie geïdentificeerd.
Aanbevelingen en Toepassingen
Momenteel domineert radiodetectie drone-detectietoepassingen. Dit komt omdat radiodetectie meer intelligentie biedt, een reeks complexe functies ondersteunt, zoals onbeheerde werking, en robuuste vroegtijdige waarschuwingsmogelijkheden biedt. Het maakt technische inzet op vaste locaties mogelijk, waardoor het relatief geschikt is voor inzet in complexe stedelijke omgevingen met sterke praktische gevechtswaarde. Ondertussen kan het bij inzet langs grenzen multi-station netwerkdetectie realiseren, met een hoge haalbaarheid.
Verder worden met de verbetering van de prestaties de voorheen afzonderlijke detectiemodules en tegenmaatregelmodules geleidelijk geïntegreerd—een trend naar de ontwikkeling van geïntegreerde detectie-en-tegenmaatregelsystemen. Deze integratie verbetert de bruikbaarheid: zodra een ongeautoriseerde drone (“zwarte vlucht” drone) wordt gedetecteerd, kunnen snel tegenmaatregelen worden geactiveerd, wat resulteert in een hoge tijdigheid.
Langs grenzen worden vaak drones gespot, maar hun werkfrequentiebanden blijven onbekend—waardoor het onmogelijk is om te bepalen welke frequentiebanden moeten worden gebruikt voor jamming. Daarom is er een dringende behoefte aan passieve spectrumdetectie van dergelijke drones. In tegenstelling tot radar, die actief signalen uitzendt, biedt passieve spectrumdetectie meer geheimhouding en voorkomt het dat het doel wordt gewaarschuwd (lett. “het gras roeren en de slang verschrikken”). In praktische gevechtsscenario's hebben radio detectie en jamming dus duidelijke voordelen.