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黑飞无人机一体化智能管控关键技术及应用

成果类型:: 发明专利,软件著作权,新技术

发布时间: 2022-10-12 10:40:31

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 陈雪 | 2022-10-12 10:40:31

黑飞无人机一体化智能管控关键技术及应用项目于2022年5月20号获得广西科学技术进步一等奖,该成果创新集成了复杂环境下黑飞无人机管控技术、设备、系统和业务平台,有效解决因无人机“黑飞”带来的安全问题,大幅提升我国低空防控能力和军事领域电子对抗技术,推动了新产业发展与聚集。

本项目获授权发明专利35件(5项获专利奖),在国内外学术期刊发表论文112篇,其中,中科院一区9篇,ESI高被引论文7篇;主参编行业标准1部,企业标准2部。成果应用于低空安防、机场防护、应急管理等行业,推广至江苏、广东、浙江等17个省,出口安哥拉、伊朗、哈萨克斯坦等15个国家。

近10年无人机产业飞速发展,大量无人机无序黑飞,对航空、安保、军事等领域的人员和财产安全构成巨大威胁。传统黑飞反制技术尚存在一定局限,反制效果不理想,我国对自主知识产权的“黑飞”无人机智能管控技术有迫切需求!项目在研究过程中面临三大挑战:挑战一,无人机目标小,探测跟踪难;挑战二,干扰欺骗信号同步精度低,造成信号接入时间长、成功率低;挑战三、缺乏智能管控手段,造成航迹失控、二次伤害等。围绕以上三大挑战,项目在国家自然科学基金、广西科技重大专项等支持下,历经近10年的联合技术攻关,通过系列原创性理论和技术,开展了黑飞无人机导航诱骗、GNSS信号同步生成、低小慢目标探测和小目标光电跟踪等关键技术研究,构建了黑飞无人机一体化协同管控技术体系,实现“区域化预警、实时化跟踪、可控化处置”全方位的无人机安全管控。

1、首创共存式欺骗等多项无人机导航诱骗新技术。解决了导航诱骗核心技术难题!实现了黑飞无人机指定安全区域降落,降落精度优于10米。经公安部检验为国内首家具有诱骗功能的无人机管制产品。2、创建了导航诱骗信号时间同步和实时再生技术。突破了导航诱骗信号与真实卫星信号的时间同步技术瓶颈;发明了导航诱骗信号高精密频率合成等技术,伪距相位控制精度小于1cm,达到国内领先水平。3、提出了低小慢目标雷达精准探测-光电快速跟踪技术。针对传统雷达对低小慢目标探测效果差、测高能力弱等难题,创新目标探测、测角等方法,实现了远距离、宽空域、无近距盲区的探测,成果纳入行业标准。

成果应用于低空安防、机场防护、应急管理等行业,本项目研究的技术可应用于卫星导航定位,时间高精度同步,无人机安全防护,雷达探测识别,视频跟踪目标识别,目标特征数据识别等方法。

近年来,无人机市场规模迅速扩张,产生了良好的经济效益和社会效益。然而,无人机随意应用的潜的问题也日趋凸显,如无人机扰航、非法偷拍、跨境走私、甚至恐怖袭击等安全事件在全球范围内频频发生。无人机“黑飞”行为已成为公共安全新威胁,加强无人机管控已迫在眉睫势在必行。项目开展了黑飞无人机导航诱骗、GNSS信号同步生成、低小慢目标探测和小目标光电跟踪等关键技术研究,构建了黑飞无人机一体化协同管控技术体系,实现“区域化预警、实时化跟踪、可控化处置”全方位的无人机安全管控,有效解决因无人机“黑飞”带来的安全问题,大幅提升无人机低空防控能力和技术。

团队现有研究人员68名,其中包括院士2名(孙家栋院士和陈俊亮两院院士),中科院“百人计划”学者1名,国家杰出青年基金获得者2名,国务院特殊津贴专家3名;正高职称18名,副高职称28名,博士生导师8名,硕士生导师36人,具有博士学位者40人,从国外引进或曾出国进修1年以上的人才5人。研究队伍除卫星导航研究方向人才外,还包括信息与通信、微电子、电磁场与电磁波等学科的人才。我校是国内北斗ICD授权高校之一。自2014年起连续5年举办中国-东盟北斗展览展示专题会,成立了中国-东盟卫星导航国际合作联盟,提升北斗卫星导航在东盟国家的影响。近五年团队发表论文200余篇,EI/SCI收录60余篇;授权发明专利50余项,实用新型专利80余项。团队近五年获得省部一等奖励3项,二等奖5项,并获得1项中国专利优秀奖。团队近五年获得国家级项目30项,省部级项目40项,地厅级和其他项目50项,项目总经费超过1亿元。 团队主持或协助广西政府制订了系列规划和方案,如《广西北斗导航产业十三五规划》、《广西推进北斗导航产业发展工作方案》、《广西北斗综合应用省级示范项目工程工作方案》等。

本项目的实施将促进无人机低空防控技术在广西的产业化,面向国内外市场,本项目产品与技术服务将面临极其广阔的市场空间。

项目主要研发了GNSS导航诱骗系统、雷达探测系统、光电跟踪系统等系列产品。项目的实施将进一步提升和扩展广西无人机低空防控服务能力及服务领域,为国家安全及经济社会发展提供支撑,提升我国在卫星导航定位、雷达低空探测、光电视频跟踪服务能力。

本项目研发形成的产品、应用系统和技术服务模式可以快速形成初步的产业链,有力地推动大规模的产业化,扩大市场份额,在行业内产生相应的经济效益,增加税收,创造就业岗位。项目成果通过多个合作公司实现了产业化应用,产生了显著经济效益。

本项目成果关键技术的研究,引领了我国无人机防控产业发展方向,并在低空安防等典型领域开展应用。无源探测、光电跟踪、导航诱骗等技术的自主创新,带动了物联网、人工智能等相关高新技术产业的发展,拉动上下游产业及相关产业。随着项目成果的推广,将大幅提升我国无人机低空防控能力,技术成果与产品在未来有广泛军民应用需求。

本项目大范围应用于国防领域,光电跟踪设备在海军、空军基地得到大规模列装,获得解放军部队的一致好评;项目推广至国外为客户提供低空防护产品和服务;项目研制的无人机探测反制设备在监狱、机场、军事敏感区等区域开展业务化示范应用和推广。这不但保证了民用市场黑飞无人机的安全管控,还对我国国防安全起到了重要作用。

本项目建立相关科技成就转变引导基金,全面推进广西低空安防服务能力及服务领域技术转变,惠及“一带一路”国家,面向国内外提供低空安防需求。 项目建设科技成果、企业需求、科技项目、科技专家等数据库,积极同高校、科研院所与企业联合,促进校企合作,联合开发低空安防服务系统,建立高校重点实验室,对项目技术研讨,培养相关领域人才,将技术成果登记。 项目广泛开展创新论坛、科博会、科交会演等交流对接活动,为成果“提供方”和“需求方”实地对接提供沟通平台。建立科技成果专业化、市场化定价机制,指导科技成果所有方以技术交易市场挂牌交易、协议出让、股权投资等方式进行技术成果交易。 项目将科技成果列入跟踪培育对象,对完成实验室研究阶段的项目,引导投资转化方进入高校创新创业产业孵化园。对完成中试熟化阶段的项目,引导其进入企业加速器或直接落地产业园,培育和扶持科技成果在区内就地转化。