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ayx.com:低慢小目标探测与管控:筑牢低空空域安全防线

阅读量: 217次 发布时间:2026-04-27 11:25:34

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  低空经济作为国家战略新兴起的产业,正成为推动未来经济发展的新引擎。然而,国内在无人机探测与管控方面存在滞后,已成为影响公共和国防安全的重大隐患。《科技导报》邀请上海交通大学前沿创新研究院周军副研究员、上海交通大学集成电路学院光子传输与通信全国重点实验室智能微波光波融合创新中心李杏副研究员团队撰写文章,分析了低慢小目标探测面临的主要难点,对比了现有探测技术的优缺点,提出了低慢小目标探测与管控措施,旨在为低空经济的健康发展提供保障,确保低空空域安全可控。

  连续第3年写入《政府工作报告》,在国家顶层设计、政策体系构建和产业生态完善中占据核心位置,这标志着其在中国经济发展中的重要战略地位。然而,随着低空空域的开放与无人机技术的加快速度进行发展,无人机用于违法犯罪的案例频发,对公共安全构成严重威胁。目前,国内无人机探测手段和管控措施尚未跟上无人机技术的发展步伐,不足以满足低空经济加快速度进行发展的应用需求。

  作为一种新兴经济形态,低空经济具有高科技主导、高效能运营和高水平质量的发展等新质生产力的核心特征,是经济发展的新引擎。然而,低慢小目标的日益增多也给低空安全带来新的挑战。

  低慢小虽然为低空经济发展提供了便利,但由于其成本低廉、操控简单、携带方便等特征,也容易被不法分子利用,对社会治安、军事设施带来严重威胁(图1)。

  其中探测到目标是实施管控的前提,缺乏这一能力将导致管控难以实施。当前中国主要是依靠设立禁飞区和名单机制来进行预防。因此,加强低慢小目标的探测与管控能力,对于维护国家安全和推动低空经济发展至关重要。

  对低慢小目标进行相对有效管控,必须要有精确、连续、实时的目标信息作为保障。当前低慢小目标探测被公认为是探测领域的一项技术难题,尤其是在城市等复杂环境下(图2),其主要技术难点如下。

  ,容易与鸟群混淆。除了以上技术难点外,近年来,出现了全自主无人机、红外/光纤引导型无人机等新型种类无人机,这类无人机飞行全程无需外部通信和导航信号,可事先将任务植入存储器或使用红外、光纤等方式控制和导航,给探测带来极大威胁,也势必给低空管控带来新的挑战。

  由表1对比可见,雷达可实现全天时、全天候探测,是当前低慢小目标探测最有效的手段之一,但也存在以下技术难题:

  。因此,当前一般都会采用雷达、光电等多种探测技术结合构建低空探测系统,利用优势互补来弥补单种探测设备存在的不足,但也存在设备之间难以协同、多目标识别准确率低导致虚警率高等问题。

  ,两者相互依存,相互支持。只有探管合一,共同构筑一个完整的防御体系,才能有效应对低慢小目标的威胁。当前低空安全面临日渐增长的无人机等低慢小目标使用需求和落后的监管能力之间的矛盾。针对这一状况,行之有效的办法是将法律和法规管控与技术方法相结合。

  ,细化低空飞行管理措施,并结合地方真实的情况优化管理模式。其次,加强监管,推动无人机实名登记及远程识别系统的应用,强化飞行数据监测和执法力度。再次,政府和低空行业部门应一同推动宣传教育,提高无人机操作者的法律意识和安全意识。最后,鼓励公众参与监管,设立举报机制,形成全社会共同维护低空飞行安全的良好氛围。

  第一,强化源头管理,要求无人机生产企业在产品说明书、操作界面中明确标注禁止飞行区域(如军事禁区、机场周边等)及违规法律后果,从使用端筑牢安全防线;第二,明确法律责任,通过法律和法规细化违反相关规定的行为的界定和处罚标准;第三,加大执法力度,建立多部门联合执法机制,实时监控和追踪违规飞行行为,确保及时有效地发现和查处;第四,提高处罚力度,对威胁国家安全的违反相关规定的行为从严处理。

  例如,宽带成像雷达能够得到低慢小目标的高分辨二维轮廓像及目标回波丰富的RCS细节特征,且能够对多目标进行成像,能够大幅度的提高目标的识别准确率(图4)。通感一体技术能使部署在低空区域的多个通信基站变成雷达,无需新建雷达网络即可形成低空探测系统,大幅度的提高低空覆盖率,且成本最低。

  。典型方法是综合多种探测技术和不同平台探测能力,引入AI算法对多源探测数据来进行智能分析,并构建广域分布的网络化协同探测体系。针对低慢小目标探测预警和分类识别难题,一般需综合雷达、光电、高清摄像头等多种技术方法,实现对低慢小目标全天候、全方位、多手段的探测、跟踪和识别。此外,陆、海、空多平台协同探测不但可以提升探测范围,还可提高反应速度和协同效率,实现低空全域态势感知,为公安机关等执法机构提供高效执法工具。

  首先,应建立低空目标实时监测网络,实现对低空目标的全天候精准识别和实时跟踪。其次,推行数字化监管平台,整合低空目标飞行数据、环境信息和空域管理要求,利用人工智能分析违反相关规定的行为,提高监管智能化水平。再次,实行远程识别和电子围栏技术,防止没有经过授权的低空目标入侵敏感区域。最后,推动低空经济运营主体纳入监管平台,实行动态管理,提升企业的安全责任意识。同时也加强监管部门协同,建立军民合作、央地联动的低空管理体系,确保快速响应,尤其在重大活动安保、反恐维稳或突发公共安全事件中,要启动多级联动响应机制,统筹调度周边探测资源与反制力量,形成“发现即锁定、锁定即处置”的闭环监管能力。

  一是优先在技术条件成熟、需求迫切的地区开展试点,加强政策支持,鼓励公司参与技术创新和应用探索,确保试点的可行性和代表性;二是制定阶段性目标,明确试点阶段的任务,逐步扩大应用场景范围;三是验证监督管理体系有效性,在试点区域建立低空飞行监管平台,确保监督管理体系行之有效;四是建立快速反馈和容错纠偏机制,完善法规动态更新流程,根据试点经验与技术迭代需求,缩短法规修订周期,确保监管措施的前瞻性和适应性;五是总结推广经验,逐步形成可复制、可推广的低空开发模式,为全国范围内的低空开放提供参考。

  随着低慢小无人机的广泛运用,其带来的安全风险隐患也日益凸显,对其进行相对有效探测与管控成为当前迫切需求。

  ,重点发展宽带成像雷达,提升对低空复杂目标和多目标的探测及识别能力;在现有通信基站基础上,全力发展通感一体技术,实现低空目标探测能力的广域覆盖;采用多源多平台信息融合,构建网络化协同的探测和监督管理体系等。同时,还强调了

  的重要性和必要性。结合无人机技术发展新态势,未来还需针对灵活机动、集群飞行、红外/光纤引导等无人机目标,逐步发展实用化新型探测及识别技术,沿着“系统规划—分段开发—智能利用”方向演进,最大限度地减少风险,促进低空经济稳步有序发展。随着探测技术的慢慢的提升和管控政策的逐步完善,低空经济有望在安全可控的环境中按照“先载货后载人、先隔离后融合、先远郊后城区”的原则蒸蒸日上,成为国家经济稳步的增长和科学技术进步的重要推手。

  作者简介:周军,上海交通大学前沿创新研究院,副研究员,研究方向为前沿科技趋势与成果转化;李杏(通信作者),上海交通大学集成电路学院电子工程系,光子传输与通信全国重点实验室,智能微波光波融合创新中心副研究员,研究方向为光子信号处理及雷达成像技术。文章来 源 :周军, 林保德, 李杏. 低慢小目标探测与管控措施[J]. 科技导报, 2026, 44(6): 100−107.

  《科技导报》创刊于1980年,中国科协学术会刊,主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的研究成果、权威性的科学评论、引领性的高端综述,发表促进经济社会持续健康发展、完善科学技术管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科学技术创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、科技新闻、科技评论、本刊专稿、特色专题、研究论文、政策建议、科技人文等。

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