背景概述
随着无人机技术的普及,其在航拍、巡检、物流等领域发挥积极作用的同时,也带来了'低空入侵'与'非法飞行'等安全隐患。在机场、军事设施、能源基础设施及重要园区等重点区域,传统的雷达、视频或无线电监测手段在低空、隐身性、小目标场景下仍存在一定局限。
分布式光纤声波传感系统(Distributed Acoustic Sensing,DAS)作为一种被动式、长距离、连续监测的感知技术,为无人机入侵预警提供了新的技术路径。

DAS 在无人机入侵监测中的基本原理
DAS 系统利用相干光时域反射原理,将普通通信光纤转化为沿线连续分布的振动与声波传感单元。当无人机在目标区域低空飞行、起降或悬停时,会在地面及周围结构中产生可被感知的物理扰动,包括:
- 旋翼气流引起的地面微振动
- 无人机起降过程中的冲击与共振
- 低空飞行产生的特征性声波信号
这些信号通过光纤传导至 DAS 主机,经过高速采集与数字信号处理,可实现实时感知与精确定位。
无人机入侵场景下的 DAS 监测模式
周界与重点区域低空入侵监测
在机场周界、军事禁区、变电站、油气管线沿线等区域,光纤可沿围栏、地下或既有管道敷设。当无人机进入监测范围时,DAS 系统能够实时感知异常振动与声学特征,沿光纤定位无人机活动区域,并对入侵行为进行时间与空间标记。相较于视频监控,DAS 不依赖光照条件,且不存在视场盲区。
无人机起降行为识别
非法无人机往往需要在目标区域附近完成起飞或降落动作。DAS 对此类场景尤为敏感,可通过分析信号特征实现起飞/降落振动模式识别、短时高能量声振信号捕获,以及与人员行走、车辆行驶等事件的有效区分。这类能力在无人机'快速起飞—短时侦察—迅速撤离'的场景中具有重要价值。
与反无人机系统的协同应用
DAS 本身并不主动发射任何信号,具备高度隐蔽性,可作为反无人机系统的前端感知层。DAS 提供早期被动预警,指引雷达、光电或无人机反制系统进行定向跟踪,降低主动探测系统的工作负载与误报率。通过多系统协同,可显著提升整体反无人机系统的可靠性。
DAS 在无人机入侵监测中的技术优势
- 被动式监测,安全隐蔽:系统不产生电磁辐射,适合高安全等级场景部署。
- 长距离、连续覆盖:单套系统可实现数十公里范围内的连续感知,适用于大尺度防护区域。
- 高空间定位精度:米级定位能力可为后续处置提供明确坐标信息。
- 抗复杂环境能力强:不受雨雾、黑夜、电磁干扰等因素影响。
- 算法可针对无人机特征优化:通过频谱分析、时频特征提取与模式识别,可逐步建立无人机特征库,提高识别准确率。
工程化实现与系统能力
在实际工程应用中,DAS 系统通常需要具备高采样率、高动态范围及实时处理能力,以适应无人机相关信号的快速变化特性。主流商用系统在硬件平台和算法架构上,针对高频振动与弱信号检测进行了优化设计,可满足复杂场景下的连续监测与实时分析需求,为无人机入侵感知提供稳定的数据基础。
发展趋势与展望
随着低空安全需求的不断提升,单一探测手段已难以满足复杂场景要求。未来,DAS 将更多地与雷达系统、光电识别系统、AI 智能分析平台进行深度融合,形成'被动感知 + 主动识别 + 智能决策'的综合反无人机解决方案。
在这一体系中,DAS 将持续扮演稳定、可靠的底层感知角色,为低空安全防护提供坚实支撑。


