Suitable for radio signal reception and spectrum analysis

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只收信号也能对抗静默无人机?外辐射源雷达技术分享

导语

传统无人机探测雷达依靠自身发射信号实现目标监测,存在电磁干扰、组网成本高、易暴露等诸多短板。若单纯无线电探测,又无法应对无线电静默无人机,这个困境怎么破呢?

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图1 典型小型无人机探测雷达

今天给大家认识一款完全不同的低空探测装备 ——外辐射源雷达,它不主动发射任何电磁信号,依托广播电视、通信基站等现有空中无线电波完成目标探测,为低空安防提供全新技术方案。

一、什么是外辐射源雷达?借空中现有电波,无源捕捉低空目标

和传统有源雷达最大的核心区别:整套系统无信号发射装置,全程被动接收信号工作。

核心工作原理:城市空域遍布广播塔、电视信号塔、移动通信基站等第三方辐射源,持续向外发射稳定无线电波,这便是雷达天然的探测信号源。

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图2 外辐射源雷达基本原理

整套系统由监测天线阵及参考天线、多通道接收机、处理与控制计算机三大单元组成,两路信号同步采集运算:

1. 基准直达波链路:参考天线直接接收广播电视、基站原始信号,作为标准参考信号;

2. 目标回波链路:另一组监测天线捕捉无人机、飞鸟、气球、通航飞机等低空物体反射后的散射信号;

3. 后台数据解算:计算机对两路信号做相关算法运算,精准解算出目标距离、速度、方位信息,实时生成、持续更新完整飞行轨迹。

二、四大核心优势,全面超越传统有源探测雷达

1. 零电磁辐射,绿色环保,适配密集城区与机场

设备无发射模块,不会向外辐射电磁波,不会干扰机场导航设备、城市通信基站、精密监控设备。无论是人流密集市中心、民航机场净空区,都可无限制部署,真正实现绿色低空监测。

2. 电磁高度隐蔽,抗干扰、反侦察能力突出

传统有源雷达持续向外发射电磁波,极易被侦察设备捕捉、针对性干扰甚至打击;外辐射源雷达仅被动接收环境电波,对外无任何电磁特征,做到 “看得见目标,自身不暴露”,非常适合军事基地、核电站等高保密等级安防场景。

3. 不占用专属频段,综合部署成本更低,易于大范围组网

有源雷达单台设备都需单独申请专用频率,多设备组网极易出现频段冲突,审批流程繁琐;外辐射源雷达复用公共广播、通信通用信号,无需单独申请频率,大幅降低部署门槛。

机场净空保护区面积可达数百至上千平方公里,传统有源雷达全覆盖需十几台搭载大功率发射机的高成本设备;无源雷达省去发射系统,硬件造价、频谱使用成本更低,多站点搭配中心处理站即可快速组网,大范围低空覆盖成本显著下降。

4. 不受无线电静默限制,全品类低空目标全覆盖

无线电侦测设备仅能捕捉带有遥控、图传信号的无人机,一旦无人机切断无线通信静默飞行,监测直接失效;

外辐射源雷达依靠目标反射电波完成探测,无论无人机是否开启无线信号都能稳定捕捉,同时兼容消费级无人机、高速穿越机、通航飞机、飞鸟、气球等全部低空目标。

三、实际样机

某公司无源雷达经过多场挑战赛、官方演习、公安实地测试,探测能力成熟可靠。

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图3 某实际外辐射源雷达样机

主要参数如下:

1. 探测距离:消费级无人机 5-10km,通航飞机最远 30-50km;开阔无遮挡环境实测对大疆精灵 4 探测距离超 12 公里,固定翼无人机 10.58 公里即可稳定捕获;时速 120km/h 高速穿越机,1 公里外精准识别,双机同步飞行也可独立区分航迹。

2. 覆盖范围:支持 120° 定向模式、360° 全向模式,全域无死角;近距盲区≤100 米,低空近距离黑飞也能有效监测。

3. 精度性能:无人机测距精度优于 20m,定向模式测角精度 1°,全向模式 2°;测速区间覆盖 2-300m/s,可适配飞鸟、小型无人机、高速航空器等各类低空目标;数据更新率≥1 次 / 秒,单系统可同时处理 100 批以上目标。

四、多场景实测

依托无源雷达独特技术优势,覆盖绝大多数低空管控刚需场景:

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图4 无人机探测

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图5 小型飞机探测

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图6 飞鸟探测

结语

低空经济飞速发展,军民用无人机保有量持续暴涨,传统有源探测设备的在一些条件下具备一定局限性。

无发射、绿色隐蔽、易组网、可捕捉静默飞行器的外辐射源无源雷达,不发出一丝电波,却能看清整片低空空域。它既有雷达的优势,又有无线电探测的优势,在特定场景下,可实现对无线电静默无人机的探测。这个方向,值得持续探索。


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【关于祯仪】

祯仪科技,专业从事宽频段无线电信号接收,适用于无线电管理、信号侦查与分析、通用频谱分析、卫星导航监测、低空复杂电磁环境感知等。



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