[00380289]辐射源高精度无源定位技术研究及其在低空安全防护中的应用

近年来，随着技术水平的不断提升，中国民用无人机产业迅猛发展。无人机在航拍、农业、测绘、救灾等多领域的作用日益凸显，在国民经济、生活等多方面取得极大的成功。然而，另一方面，不断发展的无人机也严重威胁着低空安全环境。各类“黑飞”的无人机干扰民航飞机屡见不鲜，过境贩毒无人机时有发生。这些非法无人机的活动严重危害着公共安全，给低空安全环境造成重大威胁。显然，实现低空飞行目标/操作手的侦察、定位是完成低空目标有效监管、维护低空安全、震慑违法人员的关键。雷达技术是实现目标探测的有效方法，然而雷达目标探测手段由于需要发射电磁脉冲信号，严重污染电磁频谱环境，无法做到“绿色无污染”探测。 在此背景下，课题组瞄准低空飞行器的“绿色”侦察定位问题，依托国家863研究项目“空间目标无线电信号侦测阵列天线技术”(2011AA7031015D)，利用在无源探测定位技术方面的长期积累，提出基于高精度无源定位的方式完成对低空目标的侦察定位。在自身不发射任何电磁探测信号的条件下，利用无人机和遥控器之间的图传信号、遥控信号，实现无人机目标/操作手定位，完成了辐射源高精度无源定位的技术研究及其在低空安全防护中的应用。 项目突破了阵列接收与自适应稳健的波束合成、目标无线电信号高精度波达方向估计、机动目标的长时间积累与参数估计、目标分布式协同定位技术等关键技术，并依托上述关键技术，研制了黑飞无人机/操作手无源定位样机系统。项目的技术研究成果和样机系统在低空安全防护领域取得创新应用，有效解决了黑飞无人机发现难、定位难的问题，取得了良好的社会效益。同时，在完成低空目标无源侦察定位的同时，自身不发射任何电磁波，有效避免了传统雷达探测手段的电磁污染，实现绿色环保侦察。 课题组在技术研究方面发表SCI检索论文7篇，国内顶级中文核心期刊1篇，其中JCR(中科院分区标准)三区论文２篇，四区５篇；授权发明专利1项，软件著作权2项；培养博士研究生2名，硕士研究生5名，其中1篇硕士论文获得全军优秀硕士论文。依托该项目的研究成果，获得国家自然科学基金青年基金的立项支持。项目查新结果表明：项目的关键技术包括：无线电信号的阵列接收与自适应稳健的波束合成；目标无线电信号高精度波达方向估计；机动目标的长时间积累与参数估计；目标分布式协同定位技术等。在国内公开发表的文献中未见报道，该项目的研究成果具有较强的新颖性。 研制的关键技术和侦察样机系统在中国电子科技集团第二十七研究所、厦门九华通信设备厂、郑州信大先进技术研究院、合肥海天电子科技有限公司、济南和普威视光电技术有限公司、成都恒安警用装备制造有限公司等国内知名单位进行了应用。应用结果表明，所研制的技术和系统能够有效解决无人机侦察定位问题，提升低空目标侦察定位装备的测向精度和定位精度，在十九大会议安保等重大活动中取得成功应用，在低空安全防护领域发挥重要作用，取得显著的社会效益。