도시형 대UAV 방어 시스템을 합리적으로 구축하기 위해서는 UAV 시스템의 핵심 구성과 표적 특성에 대한 명확한 이해가 일차적인 전제 조건입니다. UAV 시스템의 핵심 아키텍처는 두 가지 핵심 부분으로 구성됩니다. 첫 번째는 하드웨어 플랫폼과 조종기 지원 소프트웨어(지상국 시스템 포함)입니다. 둘째, UAV 자체의 하드웨어 플랫폼, 소프트웨어 시스템, 온보드 페이로드의 통합 하드웨어 및 소프트웨어 모듈입니다. 이 두 부분은 업링크 및 다운링크 양방향 통신 링크를 통해 데이터 상호 작용과 명령 전송을 실현합니다. UAV의 작동 효율성은 주로 원격 제어 명령, 이미지 전송, 위성 내비게이션 및 사전 설정된 내장 프로그램의 네 가지 핵심 요소에 의해 지원됩니다. 따라서 통신 링크, 항법 및 측위, 임무 페이로드 전송과 같은 주요 링크에서 다양한 전자기 신호의 스펙트럼 특성에 대한 표적화된 정밀 재밍 및 차단은 정보 흐름을 효과적으로 차단하고 UAV의 실제 작동 능력을 크게 약화시킬 수 있습니다.
현재 도시 영공에서의 무인기 예방 및 통제의 핵심 목표는 '소형, 경량, 초소형' 무인항공기에 초점이 맞춰져 있습니다. 이러한 UAV는 작은 크기와 강력한 은폐력이라는 장점을 바탕으로 복잡한 도시 환경에서 은밀한 정찰, 고정 지점 감시, 정밀 공격 등의 임무를 유연하게 수행할 수 있으며 위장 전환과 같은 전술적 행동도 수행할 수 있어 도시 작전에 내재된 상당한 이점을 보유하고 있습니다. 따라서 '소형, 경량, 초소형' UAV에 대한 효과적인 대응은 도시형 대UAV 작전 시스템 구축의 핵심 역량 요구 사항이 되었습니다. 제어 메커니즘과 기술적 특성에 따라 이러한 UAV는 6가지 범주로 나눌 수 있으며, 각 범주의 핵심 기술 매개변수와 작동 특성은 다음과 같습니다.
소비자급 UAV: 다중 로터 비행 플랫폼이 주류입니다. 낮은 비행 고도, 미미한 적외선 방사 특성 및 적당한 비행 속도를 갖춘 낮은 제조 비용과 편리한 시장 접근 채널이 특징입니다. 이러한 UAV는 위성 항법 신호 및 데이터 전송 링크에 크게 의존합니다. 전자기 간섭을 받으면 일반적으로 대기 상태에서 호버링하거나 강제 착륙하는 등의 안전 보호 전략이 실행됩니다. 사전 설정된 비행 금지 구역 제어 메커니즘이 있지만 이러한 제한은 기술적으로 쉽게 해독되므로 범죄자가 수정하고 활용할 위험이 있습니다. 그들의 통신 주파수 대역은 대부분 2.4GHz 또는 5.8GHz의 기존 주파수를 채택하고 있으며 해당 탐지 및 제어 기술 시스템은 비교적 성숙되어 있습니다.
3. 고정익 UAV: 비행을 위해 동력 장치가 제공하는 추력이나 당기는 힘에 의존하며 동체의 고정 날개를 통해 양력을 생성합니다. 빠른 비행 속도, 넓은 작전 범위, 긴 체공 시간, 높은 임무 효율 등의 장점을 가지고 있습니다. 그러나 이러한 UAV에는 작동을 위한 높은 기술적 한계점, 높은 비행 위험 계수, 상대적으로 제한된 공기 내구성 시간, 이륙 장소의 평탄도 및 개방성에 대한 높은 요구 사항 등 명백한 제한 사항이 있습니다. 도시의 고고도에서 작전 공격을 시작해야 하기 때문에 고고도 탐지 장비로 비행 궤적을 쉽게 포착할 수 있어 대응 난이도가 낮습니다.
4. 4G/5G UAV: 원격 제어를 달성하기 위해 공용 4G/5G 통신 기지국 네트워크에 의존합니다. 이는 기존 링크의 거리 제한을 뛰어넘을 수 있으며 강력한 호환성, 대규모 통신 데이터 전송 용량, 긴 제어 거리와 같은 특성을 가지고 있습니다. 원격 제어 모드로 인해 제어 신호 및 이미지 전송 신호를 감지하고 식별하는 어려움이 크게 증가하지만, 작동 용도는 4G/5G 기지국의 방사선 범위에 따라 엄격하게 제한되어 고고도 비행 작업을 수행하기 어렵습니다. 50m 이하의 저고도 환경에서는 좋은 사용 효율성을 발휘할 수 있지만 통신 지연 시간은 일반적으로 100~200ms를 초과하므로 복잡한 도시 환경에서 고속 이동의 전술적 요구를 충족하기 어렵습니다.
5. WiFi UAV: 범용 WiFi 통신 프로토콜을 기반으로 하는 WiFi 이미지 전송 모듈이 장착되어 간단하고 편리한 작동 프로세스로 휴대폰, 태블릿과 같은 스마트 단말기를 통해 직접 제어 및 이미지 미리보기를 실현할 수 있습니다. 5G 네트워크의 대중화 및 적용으로 WiFi UAV의 제어 정확도와 이미지 전송 품질이 더욱 향상되었습니다. 그러나 WiFi 통신의 기술적 특성상 유효 영상 전송 거리는 대부분 수백 미터 범위로 제한되며, 도시 건물에 의해 쉽게 차단되어 통신 신호 중단이 발생합니다. 일반적으로 단거리, 장애물이 없는 가시선 환경에서만 사용할 수 있습니다.
6. 특수 기술이 탑재된 UAV: 이러한 UAV는 주로 4가지 유형을 포함하는 전용 기술 모듈을 통합하여 작전 능력을 향상시킵니다. 위성 항법 강화 UAV에는 GPS 위치 확인 모듈이 장착되어 있으며 이미지 전송 신호가 손실되더라도 사전 설정된 GPS 추적 계획에 따라 설정된 작업을 완료할 수 있습니다. 관성 항법 UAV는 전체 프로세스 자율 비행 제어 기능을 갖추고 있으며 지상국과의 실시간 제어 또는 이미지 정보 상호 작용이 필요하지 않지만 임무 매개변수는 사전 로드되어야 하며 비행 중에 수정할 수 없습니다. 이미지 일치 UAV는 사전 기록된 표적 광학 특징 데이터베이스에 의존하며 지정된 영역 내에서 표적 검색, 동적 추적, 정밀 잠금 및 타격 작업을 독립적으로 완료할 수 있습니다. 지형 매칭 UAV는 지형에 따라 비행 고도를 자동으로 조정할 수 있으며 일반적으로 수 미터에서 수십 미터에 이르는 초저고도에서 비행하며 지상 클러터를 덮어 레이더 및 무선 탐지를 피할 수 있습니다. 그러나 인구밀도가 높은 도시 핵심지역에서는 환경의 복잡성으로 인해 그 활용이 극히 어렵다.
도심 영공에서의 무인기 비행 활동을 규제하고 통제하기 위한 다양한 정책과 규정이 제정되었음에도 불구하고 불법 무인기 비행(일명 '블랙 플라이트') 현상이 여전히 지속되고 있으며, 무인기 추락, 신호 상실, 건물 충돌 등 갑작스러운 안전사고가 자주 발생하고 있다. 이러한 문제는 도시 공안 예방 및 통제 업무에 심각한 숨겨진 위험을 초래할 뿐만 아니라 도시 핵심 핵심 대상, 중요 중요 지역 및 주요 행사 보안에 직접적인 위협이 됩니다. 특히, 강대국 대결이 고조되고, 국내외 모순이 중첩되고, 주변 지역의 불안정 요인에 의한 도발이 잦아지는 현 상황에서, 이러한 무인항공기가 테러리스트, 적대세력, 극단범죄자들에 의해 활용되어 주요 도시에서 사보타주 활동을 수행하고 극한의 항공 안보 위협 사건이 발생하게 되면 광범위한 사회적 패닉과 악영향을 촉발하여 헤아릴 수 없는 인명과 재산 손실을 초래할 것입니다.
