無人機對機場的影響及應對建議

曾令赫

摘要：本文對比分析目前民航現有的無人機探測技術和反制技術，提出機場無人機防范的一些建議，為機場無人機入侵防范工作開展提供參考建議。

[關鍵詞]無人機機場探測應對

1引言

無人機技術的出現已經有了半個多世紀，隨著無人機技術的快速發展，無人機在日常生活中已逐漸被廣泛推廣和使用，它具有機動性、適應復雜環境，操縱簡單等優點，給我們生活工作帶來許多便利，也帶來許多隱患。無序使用民用無人機給民航飛行安全帶來一定的風險。2013年12月，首都機場跑道東側的空域出現的無人機，導致跑道管制，航班延誤起飛、航班空中避讓。民用無人機在禁飛區私自放飛，因故障或失誤出現失控，導致無人機掉落在跑道或停機坪等區域，會威脅到地面飛機、車輛、設備、工作人員的安全，對高要求的飛行安全造成威脅，需對無人機采取相應措施進行有效規范的管控。

2無人機及對機場凈空的影響

無人機對飛行安全影響主要有：干擾信號及發生碰撞。飛機起飛和降落對自動導航要求很高，無人機遙控裝置產生的信號可能影響自動導航良好的電磁環境，干擾飛機控制系統。飛行的無人機，一旦發生碰撞，將可能造成毀滅性的傷害。

隨著微機電技術及其制造工藝技術的明顯改善，使得無人機的機體更加小型化。“御MAVIC2”型號無人機的“飛行高度限制在500米，在無遮擋環境下能達到8公里的控制范圍。市場上的一些無人機飛行高達500米以上，實踐中還可飛到1000米高空，無人機與飛機相撞，將產生更強的破壞力。

機場凈空區是為保證飛機起飛著陸和復飛的安全，在機場周圍劃定的限制地貌、地物高度的空間區域。無人機在禁飛區內飛行，與飛機、直升機等飛行器使用的空域重疊，影響航班飛行安全的風險系數高，無人機闖入機場禁飛區，影響飛行安全，呈現逐年增加趨勢，不同程度導致機場臨時關閉、航班延誤、備降等情況，所以有必要對無人機全程管控。

3機場凈空區域無人機探測手段

如何管控？看得見是關鍵！目視手段需要人工值守，受天氣和視距影響。無人機偵測技術有很多種，比較成熟的技術有雷達監控、熱磁成像技術等，聲波探測距離非常有限，受環境影響嚴重，探測效果不佳。目前使用的技術有：

3.1雷達技術

目前機場的監測手段主要利用雷達技術，通過發射電磁波和接收回波，對目標探測和定位。在機場的空中目標探測，主要依靠一次監視雷達，二次雷達，多點定位相關系統，ADS一B（廣播式自動相關監視系統）。其中二次雷達、多點定位相關系統、ADSB需要空中目標配備民航專用頻段的應答機，一部航管二次雷達標校應答機重量大約10公斤。民用無人機限于起飛重量、經濟性等因素，對于未安裝機載應答機非合作目標，二次雷達不能識別無人機目標。一次監視雷達對無人機的探測概率較高，但空管使用的一次雷達主要探測空中的“飛機目標，對于體積小、飛行高度低、飛行速度慢的無人機，探測概率低，使得管制員不能獲取有效的無人機監控信息。場面監視雷達主要用于探測和定位地面的飛機和車輛，機場上空的無人機監視效果差。從以上分析，用于探測低慢小的無人機還處于發展階段。低空監視雷達專門用于探測無人機，低空空域的背景環境復雜，噪聲聲波較大，信號干擾較強，而且被跟蹤監視的飛行目標信號較弱，使用低空空域目標檢測和跟蹤算法的低空監視雷達，有效提高無人機識別能力。如表1所示。

3.2熱磁成像技術

所有溫度在絕對零度以上的物體，都會不停地發出熱紅外線。熱磁成像儀具有透煙霧、塵埃、雨雪的功能，在特殊環境（夜間、粉塵和云霧等）下實現晝夜遠程搜索監視;同時實現對低、小、慢運動目標，固定目標的全天候實時圖像監控，對遠距離目標的判斷、識別與跟蹤。通過探測物體發出的紅外輻射，熱成像儀產生一個實時的圖像，從而提供一種景物的熱圖像像，并將不可見的輻射圖像轉變為人眼可見的、清晰的圖像，用于輔助識別手段。4反制無人機技術手段

（1）通過發射槍發射捕捉網直接捕捉無人機，可以由地面設備探測捕抓，也可以人工操作。需在可視范圍內，射程有限。實現原理簡單，機動靈活，容易實施。

（2）大部分民用無人機使用2.4GHz和5.8GHz公共頻段，干擾阻斷類反無人機系統操作簡單、成本較低，便于攜帶，采用電磁干擾手段，產生電磁環境污染，對環境要求相對較高，對空管設備的電磁環境可能會造成干擾。

（3）對于機場凈空區域，可采用電子圍欄技術來實現對低空無人機的靜默防護，利用定向天線進行干擾信號廣播，對特定頻段實現定向空間的信號干擾。技術難度低、成本小，適合在周邊區域邊界上進行組網部署。

（4）在機場凈空保護區設置了無人機禁飛區，無人機出廠前預置禁飛區設置，無人機根據讀取GPS位置，判斷當前位置，當無人機不能在禁飛區飛行或在禁飛區內自動降落。

5應對建議

（1）加強飛手執照獲取與管理。2009年以來，國家加強了對無人機的法律規制。《民用無人駕駛航空器系統駕駛員管理暫行規定》，對操縱"飛出視距（以超過500米距離或者超過120米高度）或重量大于7公斤的無人機，操控者必須持有相關執照。

（2）目前，對無人機黑飛現象，執法部門主要采取行政處罰。參照對無線電干擾的處罰案例，無線電干擾現象明顯減少，可適當加大無人機黑飛處罰力度。

（3）目前無人機每次升空均需申請空域與航線，涉及部隊和民航部門，申請的流程不透明，流程復雜。將民用無人機歸為通用航空的范疇，簡化申請流程，加強便民服務。

（4）加大公益宣傳，通過電視、網絡、廣告等媒體，在學校、公共場所、生活社區、商區等區域加大宣傳力度，普及公共意識。

（5）主動探測和被動探測相結合。

ADSB地面設備已在我國普遍安裝，ADSB應答機小型化，安裝在無人機中，利用機場現有的ADSB設備探測無人機，實現空中探測、管制，探索航管設備與無人機的綜合應用，實現對無人機實時監視。利用低空監視雷達主動探測無人機和ADSB被動應答技術，實現機場凈空區域探測全覆蓋，把無人機探測信號融入空中交通管制系統，便于統一管理。

（6）加強對于無人機生產規范，強制無人機產品的技術協議。比如強制更新無人機的內部固件，設置禁飛區GPS位置信息，無人機將禁飛區無法起飛;廣播無人機身份信息;.廠商通過接收無人機云系統，可實時監控無人機的飛行狀態、位置等;無人機配備唯一識別碼，飛行信息可接入管理系統，便于查詢與記錄。

（7）利用機場現有條件，比如流動驅鳥車或專職的無人機管理部門，使用捕抓網、能量槍等手段反制非協作無人機。

（8）對機場周邊區域采用電子圍欄技術，建立禁飛區域保護區，切斷無人機控制信號，防止無人機飛入保護區。另外引入無人機信號捕捉設備，獲取無人機的飛行信息，便于無人機監控。

6總結

無人機在各個領域應用越來越頻繁，特別“黑飛”活動，在使用上不分區域、范圍，在民用機場凈空區域飛行，干擾民航飛行安全。本文對比分析目前民航現有的無人機探測技術和反制技術，提出機場無人機防范的一些建議，為機場無人機入侵防范工作開展提供參考建議。由于不同機場的地理環境、飛行程序、資金投入等都不一樣，可根據實際情況，需綜合考慮信息系統、電磁環境、現場情況等實際因素，制定一個有效、安全的無人機防治系統。

參考文獻

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[2]劉玉文，廖小兵，蔣明，段菖蒲.反無人機技術體系基本框架構建[J].四川兵工學報，2015（10）：18-20.