《考虑随机环境因素的反无人机系统可靠性分析》

在当今安全格局中，未经授权无人机在禁航空域的扩散已成为重大威胁。这些无人机构成从潜在监视与间谍活动到物理攻击等恶性行为的多样化风险。因此，开发高效反无人机激光系统愈发重要。本研究聚焦三大目标：建立内部可靠性模型、识别关键组件、探究影响反无人机系统可靠性的因素。通过分析关键组件可靠性及系统参数对整体可靠性的影响，旨在提升反无人机激光系统的综合性能与效能。为此，采用可靠性框图（RBD）方法计算反无人机系统中激光子系统的可靠性。同时开展组件级可靠性全面评估，识别系统薄弱环节，从而实现针对性改进与优化。为捕捉系统失效行为的真实场景，采用不同分布模型计算系统可靠性，确保深入理解其多工况下的运行可靠性。最终获取反无人机激光系统的能量值与命中概率，以有效应对环境挑战。

无人机已迅速融入现代社会生活，在多个领域获得广泛应用。尽管最初主要与军事行动相关，无人机当前在民用领域发挥关键作用。其应用场景涵盖娱乐（航拍摄影）、地质学（地图绘制、勘测）、交通（流量监测）、安防（搜救、人群监控、救灾）、物流（包裹投递）、农业（作物监测、喷洒）及通信（应急基础设施）等多元化领域。这些创新应用标志着社会向更高自主性转型的重要进程，无人机正深刻改变日常生活的各个方面。

在当今安全格局中，禁航空域内非法无人机活动构成的威胁与日俱增。此类无人机可被用于监视、间谍活动甚至物理攻击等恶意行为。为有效应对此类威胁，开发强健的反无人机激光系统势在必行。图1展示了激光反无人机系统的典型配置。

反无人机激光系统作为关键安防技术，旨在检测、追踪并反制禁航空域内的非法无人机。通过先进检测机制、精确追踪能力与有效反制手段，此类系统致力于保护敏感区域免受恶意无人机的潜在威胁。激光武器凭借其光速响应、精准光束定位与单次打击成本效益[19]，正成为应对无人机威胁升级的有效解决方案。为分析激光对无人机引擎的打击效能，文献[16]研究了目标对激光的脆弱性综合评估方法。Ball在文献[24]中指出，评估目标对激光的脆弱性类似于评估非爆炸性穿透物撞击目标时造成的损伤机制，尽管未明确阐述具体评估方法。