低空安防-无人机在大型活动“低慢小”目标识别与精准处置中的应用

刘颖睿、曹雪、肖奕霖、宋韦瑶、罗泽森、王施霖

沈阳城市建设学院，辽宁 沈阳110167

项目基金：

2026年沈阳城市建设学院大学生创新创业训练计划资助项目“低空安防-无人机在大型活动“低慢小”目标识别与精准处置中的应用”，项目编号202613208023

摘要：大型活动安保面临低空域“低慢小”目标威胁，传统手段难以有效应对。无人机凭借机动灵活与多传感器融合能力，成为识别与处置此类目标的核心工具。通过实时探测与快速响应，可显著提升活动空域安全管控水平，保障现场秩序与人员安全。

关键词：低空安防-无人机;大型活动“低慢小”目标识别;精准处置应用

引言

低慢小目标因飞行高度低、速度慢、体积小，对大型活动构成隐蔽风险。无人机系统集成光电、雷达与智能算法，能够实现目标精准识别与即时处置。这一技术路径有效弥补了地面安防的盲区，为活动空域提供动态、可靠的防护屏障。

1低空安防-无人机在大型活动“低慢小”目标概述

1.1低空安防概念及意义

低空安防是针对低空空域内各类飞行器与目标物实施安全管控的综合性防护体系。其概念涵盖对低空目标的探测、识别、跟踪与处置全流程。低空安防的意义在于填补传统地面安防在空域维度的空白，使安保活动从平面向立体空间拓展。在大型活动场景中，低空安防为活动空域提供动态监测能力，确保未经授权的飞行器无法进入管控区域。这一体系的有效运行，保障了活动期间人员聚集区域的上空安全，提升了整体安保工作的全面性与严密性。低空安防的建立与完善，是大型活动安保体系向多维化发展的重要体现。

1.2大型活动安保形势

大型活动安保面临空域复杂性与人员密集度的双重挑战。活动场地通常位于城市核心区或露天开阔地带，周边空域环境多样，存在多种合法与非法飞行活动。安保形势要求构建覆盖地面与低空的立体防护网络，以应对随时可能出现的空域异常情况。活动期间，安保力量需同时应对地面人流管控与低空目标监测，资源调配与协同调度难度增加。大型活动安保形势还受到活动规模、持续时间以及社会关注度的影响，需要根据具体场景制定针对性防护方案。整体而言，大型活动安保形势对空域安全管控提出了更高要求，必须引入专门技术手段加以应对。

1.3低慢小目标潜在威胁

低慢小目标在大型活动场景中具备多种潜在威胁，包括对空中安全与地面秩序的综合影响。低慢小目标可携带各类载荷，在活动区域上空进行未经授权的飞行，可能干扰活动正常进行。目标在人群密集区域上方飞行，一旦失控或遭受外力干扰，存在坠落伤害风险。低慢小目标还可能被用于非法拍摄，窃取活动涉及敏感信息。部分低慢小目标具备自主飞行能力，可规避简易安保措施，增加拦截难度。低慢小目标的多机协同飞行模式进一步扩大威胁范围，使单一目标拦截难以完全消除风险。这些潜在威胁要求安保体系具备快速响应与精准处置能力，以最小化其对活动的负面影响。

2低空安防-无人机在大型活动低慢小目标识别技术

2.1雷达识别技术

雷达识别技术是低慢小目标探测的主要手段之一，通过发射电磁波并接收目标回波实现目标位置的获取。雷达系统针对低慢小目标优化了工作频率与信号处理算法，提升对弱反射目标的捕捉能力。雷达在探测过程中对目标距离、方位角与俯仰角进行实时测量，提供目标运动轨迹的基础数据。多普勒处理技术用于区分运动目标与静止背景杂波，增强对低速目标的检测灵敏度。雷达识别技术还结合了杂波抑制算法，滤除地面建筑物与植被的干扰回波，突出目标信号。雷达系统在复杂电磁环境下保持稳定工作，提供全天候探测能力。雷达识别技术为后续多传感器融合与目标跟踪提供了连续可靠的位置信息，是低空安防体系的基础支撑。

2.2光电识别技术

光电识别技术利用可见光与红外波段成像设备，对低慢小目标进行视觉确认与跟踪。可见光摄像机在白天光照条件下提供高分辨率的目标图像，用于识别目标外形与运动方向。红外热成像设备在夜间或低能见度条件下工作，通过目标表面温度与周围环境的差异进行探测。光电识别系统支持自动目标跟踪，操作人员可在监控画面中锁定目标，系统自动调整云台角度保持目标在视野中心。光电识别技术还包括激光测距模块，用于精确测量目标距离。光电系统在识别过程中对目标进行连续成像，记录目标运动状态与姿态变化，为处置决策提供直观依据。光电识别技术与其他传感器配合，实现目标的视觉确认，降低虚警率，提升识别准确度。

2.3声学识别技术

声学识别技术通过采集低慢小目标飞行时产生的声波信号，实现对目标的探测与分类。低慢小目标飞行时电机转动与螺旋桨旋转产生特定频率范围的声波，声学传感器阵列捕捉这些信号并进行频谱分析。声学识别系统通过比对声纹特征库，区分目标类型，如多旋翼无人机、固定翼无人机或直升机。声学传感器阵列采用多麦克风布局，通过到达时间差计算目标方位与距离。声学识别技术不受光照条件限制，可在夜间或遮蔽环境中工作，弥补光学与雷达的探测盲区。声学识别系统在大型活动场地的边界区域布设，形成声学探测屏障，对进入监测范围的空中目标进行预警。声学识别技术为多传感器融合提供了声音特征维度的信息，增强了对低慢小目标的综合识别能力。

2.4多传感器融合识别

多传感器融合识别将雷达、光电与声学探测数据综合处理，形成对低慢小目标的统一识别结果。融合系统对各传感器上报的目标位置、运动轨迹与特征信息进行空间与时间上的关联，消除冗余信息并补充缺失数据。雷达提供目标距离与方位的基础信息，光电提供视觉确认与目标类型细节，声学提供声纹特征辅助分类。融合算法基于卡尔曼滤波或粒子滤波，对目标运动状态进行预测与平滑，提升跟踪稳定性。多传感器融合识别在复杂环境中有效降低单个传感器的虚警与漏警，提高目标识别置信度。融合系统还支持多目标同时跟踪，对不同目标进行编号与状态管理，为处置决策提供清晰的态势图景。多传感器融合识别是低空安防体系的核心技术，实现从探测到确认的完整识别链条。

3低空安防-无人机在大型活动低慢小目标精准处置策略

3.1干扰阻断处置

干扰阻断处置通过发射特定频率电磁波，切断低慢小目标与遥控设备之间的通信链路。干扰系统覆盖目标导航信号频段与遥控数据链频段，使目标失去定位能力与操纵指令。干扰阻断作用于目标飞控系统，导致目标触发自动返航或原地降落等安全机制。干扰装置采用定向天线，将干扰信号精确对准目标方向，减少对周边电子设备的干扰。干扰阻断处置在目标进入禁飞区或接近敏感区域时启动，使目标无法继续执行飞行任务。干扰系统具备多频段同时工作能力，应对不同频段通信的目标。干扰阻断处置不直接接触目标，实现对目标飞行任务的快速中止，迫使目标脱离管控区域或自行降落。

3.2物理捕获处置

物理捕获处置通过机械装置与低慢小目标直接接触，实现对其的空中拦截与安全回收。捕获装置包括网捕系统、机械臂或绳索发射器，在目标飞行过程中将其捕获并带回地面。网捕系统采用压缩气体或火药动力发射捕获网，网具在目标周围展开并缠绕其旋翼或机身，使目标失去动力并坠落至安全区域。机械臂捕获装置通过飞控平台精确对准目标，利用末端夹持机构抓取目标机体。物理捕获处置在目标无法通过干扰信号控制时采用，作为直接处置手段。捕获装置设计缓冲结构，减少目标坠落过程中的冲击力，降低对地面人员与设施的损害风险。物理捕获处置在目标贴近地面或进入开阔区域时实施，具备较高的成功率。

3.3引导驱离处置

引导驱离处置通过向低慢小目标发送特定指令或信号，诱导其改变航向并离开管控空域。引导驱离利用目标自身的导航与飞行控制系统，通过发送虚假导航信号或遥控指令，使目标按照预设路径飞行。引导驱离处置在目标已被识别但尚未进入禁飞区时启动，将目标引导至不受活动影响的空旷区域。引导驱离信号包括对目标飞控系统的入侵信号，使其自动执行返航程序或沿指定航线飞行。引导驱离处置过程中，安保人员通过监控系统持续跟踪目标位置，确认其离开管控区域后方可停止引导。引导驱离处置不直接破坏目标，适合对误入目标或非敌对目标采取温和处理方式，减少处置过程中的附带影响。

3.4协同联动处置

协同联动处置整合多种探测与处置资源，形成从识别到处置的闭环协作体系。处置过程中，雷达与光电系统持续跟踪目标位置，信息实时传输至指挥中心。指挥中心根据目标威胁等级与活动区域情况，调动相应处置资源进行响应。协同联动处置包括多部门协同，如公安、安保、空管与消防等力量在统一指挥下配合行动。处置资源包括地面干扰车、空中捕获无人机以及便携式处置设备，灵活部署至目标出现位置。协同联动处置强调信息共享与行动同步，各处置单元在指挥中心调度下有序执行任务。处置完成后，协同系统对全流程进行记录与复盘，评估处置效果，为后续优化提供依据。协同联动处置是低空安防体系高效运行的关键，实现从单点应对向系统化管控的升级。

4低空安防-无人机在大型活动低慢小目标识别与精准处置中的应用案例与展望

4.1某综合文体活动低空安防案例分析

某综合文体活动提前完成全域空域现场勘测工作，结合场馆建筑布局划分多层级空域管控范围，全域布设射频探测设备、光电捕捉装置、低空雷达组成一体化感知网络，同步部署机动处置车辆与中央智能管控平台。正式活动开展前组织多轮实景联动调试与模拟演练，打通感知终端、管控平台、地面执勤班组之间的信息传输链路。系统运行阶段持续开展空域全域扫描作业，依托多源数据融合技术区分报备合规飞行器与未经许可升空的低慢小目标，管控平台同步推送目标位置、移动路径等完整信息。地面执勤队伍接收平台下发指引后迅速抵达对应区域开展管控操作，活动全程所有违规升空飞行器均完成有序处置，场地上空域维持持续安全状态，完整验证多设备协同低空防控模式在大型人员聚集活动中的落地价值。

4.2低空安防体系应用效果评估

整套低空安防系统搭建多层立体监测架构，固定式探测设备与机动车载终端形成互补覆盖模式，各类自然漂浮物、空中飞鸟均可通过智能算法完成自动过滤处理，减少人工识别投入。统一云端平台整合全部空域动态信息，实现整体空域态势集中可视化展示，各区域执勤班组依托平台完成实时信息交互与指令传递。系统自动留存全部低空目标轨迹影像记录，形成完整事件追溯素材，分级处置流程依照空域重要程度匹配对应管控方式，所有处置操作均遵循标准化流程推进。整套运行体系适配大型活动建筑密集、人员集中的复杂环境，全程维持不间断空域监测能力，各项安防工作流程实现规范化落地运行。

4.3低空安防技术未来发展趋势

低空防控领域会持续推进感知与通信一体化技术落地，依托新一代通信网络缩短各类探测设备数据传输时延，提升多源信息融合运算效率。轻量化便携探测与处置装备会大范围普及，适配各类中小型临时活动快速布设的使用需求。云端管控系统搭载智能预判模型，依托历史空域数据定位违规飞行器高发区域，实现前置防控作业。行业层面逐步出台统一设备标准与标准化处置流程，完善多主体协同工作机制，空中巡逻无人机搭配地面探测单元构建双层防护架构，打造全天候全覆盖标准化大型活动低空防控体系。

结束语

无人机在大型活动低慢小目标识别与精准处置中展现出独特优势，其快速部署与高效协同能力，为低空安防提供了可靠技术支撑。随着系统集成度与智能化水平提升，该应用将持续优化活动安全保障体系，助力构建更严密、更敏捷的空域防护网络。

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