（国网浙江永康市供电有限公司 浙江永康 321300）
摘要：无人机技术不断升级，并被广泛应用于各个领域，解决许多工作难题。但是在无人机给人们带来便利的同时也带来许多弊端，无人机技术不断升级的同时无人机威胁也在不断升级。由于无人机市场的迅猛发展，市场上随处可见私人无人机在空中飞行，但多数属于非法飞行，并且很多私人无人机非法飞入电网公司发电厂站、输电线路、变电站以及电力关键基础设施作业施工密集地，给供电企业带来巨大损失，影响社会稳定发展，威胁电网本质安全。本文对智能电网关键基础设施禁飞区黑飞无人机探测手段、无人机口令认证及问答机制、无人机驱赶方案进行了探讨。
关键词：探测及驱赶技术；口令认证及问答机制；驱赶方案
一、无人机探测手段研究
1.1采用声波探测技术实现无人机识别。由于每架无人机，每一型号的无人机都有特征的音频（声音指纹），扫描范围可以是从0—96赫兹，超过了耳朵的听力范围（人耳的听力范围是0到20赫兹），通过特征音频最终能够明确的判断这是什么型号的无人机，进而判断它的载荷是多大，造成的伤害是多大。
1.2通过扫描无线电实现无人机侦测，现在是2.4G和5.8G的扫描，主要是看是否有人在遥控无人机。无线电信号探测是通过射频传感器来捕捉无人机和遥控器之间的通讯信号，通过捕捉这种通讯信号来判断是否有无人机入侵。如果无人机与遥控器之间使用公开的通讯协议，例如全球通用的MAVlink和大疆的lightbridge，系统可以在通讯信号中获得GPS数据，从而实现定位功能，缺点是对于那些使用自由通讯协议的无人机，系统只能知道有无人机入侵，但无法定位。无线电信号探测法的优点是成本超低，一套探测半径1公里的系统，大约15万就能实现，对于那些不是特别重要的单位，是一个不错的选择。
1.3视频+音频实现无人机识别。通过摄像头和麦克风来获取无人机的图像和声音，这是一种很直观的方法，特别之处在于每种型号的无人机都有自身特别的声波图谱，这些声波图谱被称之为声音DNA，系统将获取的声音信号与DNA库中的信号进行比对，从而可以确定无人机的型号。视频+音频探测系统的造价相对便宜，基本上在15万以内，缺点首先是摄像头只能对准一个方位，如果单位面积很大，则需要安装多套系统，同时，视线盲区无法避免；其次，音频的获取半径相对较小，一般在50-100米之间，距离太远，音频信号探测不到；第三，黑夜和浓雾情况下，摄像头基本上无法获取图像。对于安保要求较高，又低于机场要求水平的智能电网关键基础设施禁飞区，建议使用无线电信号探测和音视频探测相结合的方法，弥补互相间的不足，系统造价也居于中间位置。
二、无人机口令认证及问答机研究
无人机口令认证系统由询问机和应答机两部分组成，通过问与答的方式，获得识别信息。当雷达发现目标后，即控制询问机向目标发出一组密码询问信号。如属己方（或友方）目标，目标上的应答机对询问信号进行解码，然后自动发回密码应答信号。询问机对应答信号进行解码后，输出一个识别标志给雷达显示器，与该目标回波一起显示出来，从而确认为己方目标。如属敌方目标或非合作目标（指没有装本系统应答机的目标），则解不出密码，雷达显示器上只有目标回波而没有识别标志。由于它采用有源问答的工作方式，能用较小的发射功率达到较远的作用距离，且不受目标反射面积大小的影响。询问信号和应答信号一般采用两种不同的频率传输，避免了地物、海浪和云雨等杂波所产生的干扰。它还能传输目标的呼救信号、编号和高度数据等其他信息，以及利用应答信号探测和跟踪己方目标，所以雷达敌我识别系统也称二次雷达或雷达信标。但它不能探测非合作目标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、无人机驱赶方案研究
一般来说，无人机干扰的最简单直接的方式是信号干扰，这种方式技术含量相对较低，成本较少。目前市面上大多数无人机均采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式，要想让GPS信号受到干扰并不是一件难事，反无人机系统只需向目标无人机发射一定功率的定向射频即可，无人机GPS信号受到干扰后无法获得精确的自身坐标数据，就会导致无人机在一定程度上失控，以至于作业失败。不过这种方式也是诸多“围剿”无人机方式中最温和的一种，不至于让无人机坠落，是一种通过干扰降低无人机“有害目的性”的方式。下面简单介绍几种无人机干扰方式。
第一，用无线电干扰，直接干扰2.4G的控制频率或者5.8G的控制频率。
第二，GPS干扰。如果无人机是通过GPS自主飞行，用GPS干扰是非常好的手段。
第三，低能激光干扰。假如附近出现无人机，通过三角定位法用激光枪把激光打上去，正好反射到操作员的视角，但危害也非常大，可能致盲。
第四，网箱。当发现无人机，有一种枪能够直接把网打出去，用物理的手段捕获，这种是比较好的手段，但这种手段易造成无人机完全损坏。
第五，大型无人机撒网。这也是一种物理手段，即派一架更大的无人机飞到这架无人机上方撒网给捕获，这种手段也易造成无人机完全损坏。
第六，高能激光炮打击。美国波音公司在去年提出了一个反无人机的解决方案，并推出了该方案的主要工具——激光炮。这个激光炮带有波音公司自己研发的高能激光移动发射器，经过测试，这个发射器在全功率情况下发出的激光，在无人机外壳上烧个洞只需要两秒钟的时间。如此的破坏力对于正在飞行的无人机来说是一个致命的打击。这个激光炮还有个优势，就是它运行成本极低，可以使用220V电源来工作，也就是说，随便插个电，就能把无人机从空中打下来。
总结
综上所述，随着智能电网关键基础设施禁飞区无人机黑飞较多，严重威胁电力企业安全生产。因此，电力企业应深入研究无人机识别探测及驱赶技术，利用现代化科学技术装备研发来提升电力关键基础设施安全防护水平。通过综合利用雷达技术、激光技术、信号干扰技术、射频技术等，自研一流的无人机管控设备，只要非法飞行无人机进入智能电网关键基础设施禁飞区便能利用设备对其进行探测，进行信号干扰，对无人机采取处置措施。以保障广大人民群众生产生活对电力供应的需求。
参考文献：
[1]陈可嘉；陈琳琳；；危险天气飞行受限区域的划设与预测[J]；南京航空航天大学学报（社会科学版）；2017年04期
[2]高峰；唐小兵；；浅谈机场空域无人机入侵的探测[J]；科技视界；2017年14期
[3]魏瑞轩；许卓凡；张启瑞；何仁柯；；无人机自主防碰撞控制技术新进展[J]；科技导报；2017年07期
作者简介：
吴哲翔（1991.07.09），男；浙江省东阳市；汉；本科；助理工程师，研究方向：计算机科学与技术/经济学。
论文作者:吴哲翔
论文发表刊物:《河南电力》2018年17期
论文发表时间:2019/3/4
标签：无人机论文; 信号论文; 干扰论文; 目标论文; 禁飞区论文; 电网论文; 技术论文; 《河南电力》2018年17期论文;