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2020(首届)中国数字物流云展会
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无人机入侵防御系统解决方案—油田应用

  2020年04月14日  

  2019年9月,沙特石油公司两处设施遭受10架无人机攻击,损失严重。导致两设施暂停部分原油生产,石油产量减少过半,同期沙特油田遇袭引发油价短期飙升,影响或波及能源化工多个行业。 在无人机“黑飞”现象日益严重的新形势下,油库安全管理工作也面临着严峻的问题和挑战,油库管理安全问题,不仅关系到油库的生存和发展,更关系到人们的生命财产安全。石油是国家的经济命脉,如果收到袭击,后果将不堪设想,国家也在积极制定相关措施,督促重点单位必须建设低空防御系统。

  如图1,图2所示无人机对有油田、油库的危害手段:

图1 改装后可投掷榴弹的无人机

图2 沙特展示18架攻击油田的无人机残骸

  目前我国对于“黑飞”无人机的监管仍处于发展阶段,曾多次发生无人机在油气场站库区以及周边区域非法飞行、拍照、投送违规物品等干扰事件。

需求分析

  2019年3月,公共安全行业标准《石油石化系统治安反恐防范要求》颁布;6月,国家反恐办《关于推动反恐怖重点目标无人机防御工作有关问题的通报》指出,石油石化系统反恐怖重点防范无人机恐怖袭击,事关国家安全,能源安全,社会安全,必须提高政治站位,予以高度重视。因此,建设一套从地面到低空的反无人机主动防御系统,是提升站场库区安防水平的有效技术手段。

  2019年7月1日由公安部治安局、反恐局共同参与编著的《石油石化系统治安反恐防范要求第1部分:油气田企业》(GA 1551.1-2019)正式颁布实施。

石油系统反无人机主动防御系统标准

  在该防范要求中明确石油石化的重点单位应部署反无人机主动防御系统,并且要求需满足以下三点要求:
  1. 信号发射功率应小于或等于10mw;
  2. 系统应能24h持续工作,无需人员值守;
  3. 系统应获得国家认可的防暴合格证;

系统概述

  C-UAS反无人机系统实现了对违规、违法进入敏感区域的实时监测,分析预/报警以及灵活处置,防止恶性重大事故的发生,能为石化行业无人机反制提供有效帮助。

  C-UAS反无人机防御系统综合雷达、电磁、声波、光电探测的特点,对闯入重要区域及禁区的超轻型飞机、轻型直升机、滑翔机、航空模型、无人机、动力伞、热气飞艇等低空和超低空目标,进行全天候、全方位的探测、搜索和跟踪,预警,获取目标距离、方位、速度、高度和运动轨迹等多种参数信息,并将信息传送后端监控平台,辅助指挥员制定防御作战方案,指挥控制电子干扰系统对目标进行电子干扰或指挥捕获无人机进行捕获。

系统构成及功能

  C-UAS防御系统由搜索系统、光电跟踪系统、射频干扰系统及管理平台四个主要系统构成。其中,搜索系统完成对任务区域低空目标的监视及位置指示功能,由搜索雷达和无线电频谱监测系统构成,两种体制的搜索系统可根据环境独立使用或配合起来使用以提高探测性能;光学跟踪系统完成对目标的自动跟踪功能,使得射频干扰系统的定向天线能够实时对准目标;射频干扰系统用于完成对目标无人机GPS和无线遥测链路的定向射频干扰功能,使得无人机失去控制,无法继续飞行;显控单元主要完成系统的状态监测、控制、态势显示及人机交互功能。

  系统主要功能如下:
  (1) 目标探测
       拥有雷达、频谱、音频等多种探测手段,分层、交叉覆盖低空超低空空域,利用多传感融合技术,大大提高了目标探测和发现能力。通过对空中典型“低、慢、小”目标(无人机、航模等)进行全天候、全方位的搜索、探测,实时发现非法入侵目标。
  特点:探测能力强,探测概率高、虚警率低

  有源与无源多波段双模探测,探测能力强;
  信号实时采集、数据刷新率高;全向360°无死角,探测范围广;
  覆盖市场95%以上的主流无人机;对目标的测角与测距精度高;
  多目标批次处理,目标容量大,电子地图标记无人机位置;

  设备分析: 便携式 FLIRRanger® R8SS-3D

  便携式FLIRRanger®R8SS-3D具有垂直覆盖范围,极低的最低检测速度以及可同时检测和跟踪多达500个无人机目标的算法,同时过滤鸟类探测物。R8SS-3D可以每秒四次监视覆盖区域,以24/7的速度运行,几乎可以在白天和黑夜的任何气候下检测到所有地面和空中威胁。它体积小巧轻便,可装在背包中,仅消耗135W的功率,而成本却比其同级别的同类产品低得多。

  (2) 目标跟踪
       探测系统发现目标后,并进行测向、定位,将结果发送到光电跟踪系统,由光电跟踪系统实时获取目标距离、方位、俯仰、速度等多种参数信息,并将目标信息发送到监控指挥平台。
  特点:跟踪性能好
  弱小目标跟踪稳定;抗背景干扰能力强,目标不丢失;
  跟踪速度高;像素级精确跟踪,精度高;

  设备分析:PT-606-HD

PT-606-HD

  从远方全天候地观察较小的细节
  14倍连续光学变焦制冷式热像仪可视距离是非制冷式系统的2倍——可在距离4~5公里处进行人形检测
  · 先进的快速自动调焦热成像技术在变焦后仍可保持图像清晰
  · 36倍连续光学变焦彩色可见光相机

  (3) 监控管理平台
       监控管理平台实时接收探测得到的目标信息,目标信息包含位置信息和实时图像信息,指挥员根据图像信息确定入侵目标;监控指挥平台同时监测干扰分系统的状态信息,辅助指挥员快速制定防御作战方案,指挥控制各个分系统做出应对措施。
  特点:界面清晰,易于上手,功能强大,维护方便

  (4) 无人机反制
       反无人机系统——C-UAS,可对无人机进行探测跟踪并使其失效,能够使无人机远离关键设施。  系统的反制列表能显示历史反制信息,包含反制信息的查看 、删除、数据导出、打印,由操作人员将所获数据与威胁数据库比对,实时分析确定目标,能够探测5~10千米外的潜在无人机威胁.
  自动及时对目标进行导航信号、无线电遥控信号、无线电图传信号等进行电子干扰,迫使目标改变航线,离开监控区域;或者指挥捕获无人机进行捕获。
  特 点:干扰强度大
  干扰体制优秀,方式灵活、干扰信号频点控制精确;
  全向360°无死角,覆盖范围广,干扰模式多,强度大;
  干扰频段足,覆盖频段广,带宽范围大;
  丰富的扩展性能,干扰样式与噪声样式可调配;
  干扰信号覆盖市场95%以上的主流无人机。

  设备分析:
  便携式射频抑制/干扰系统,无线电频率反UAS传感器

  FLIR RF-160是一种反UAS解决方案,对监控空域内的无人机活动和事件进行全面探测和分析。使用基于云的软件或本地软件,RF-160还可以在无人机事故发生后提供重要数据和法医证据。由于集成了LTE,安装简单,启动速度快,利用Dedrone RF-300传感器、云台摄像机和雷达系统,扩大传感器面积或增加探测数据的机会,快速安装以及启动 ,直截了当,毫不费力,随时准备采取行动。

油田系统部署设计

  该系统可根据防御区域的大小和环境,合理布设单个或多个防御基站,构建全天候、全天时、全方位的无人机禁飞防护区。 

快速安装和启动,集成的GPS和LTE可快速部署。
  针对油田某场站现场实际情况,在该场站生产区域中心方位部署安装1套基站设备,如图所示。安装、调试手机APP或PC客户端 指控系统平台,其防范区域涵盖该场站整个生产区域,以系统部署位置为原点,在其半径500 m内形成球形防御区域,空间外的无人机飞不进来,空间内的无人机无法起飞。有效抵制无人机的“黑飞”事件发生。

系统应用

  随着无人机技术的成熟以及军用、民用无人机市场的迅速发展,无论是在军事作战体系和反恐行动中针对无人机系统的装备部署,还是非战场环境下出于对机场、核电站、军事设施、边防海关和监狱等敏感区域的安保考量,反无人机技术也越来越受到关注和重视,“无人机热”终于也引发了一场“反无人机热”,反无人机系统,也将成为完整空中防御体系中不可或缺的组成部分。

  C-UAS无人机防御入侵系统主要适用于军/民用机场、军事基地、监狱、戒毒所、部队、政府机关、边海防、核电站、发射基地等重要地点、设施,以及大型活动安保、政要随行保护、重要会议、公共安全、反恐等一系列重要活动,需要空间保密、无人机管控的情况。

标签:FLIR我要反馈
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