CN106569511A - 基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统及诱捕拦截方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统及诱捕拦截方法，所述的诱捕拦截系统包括控制主机、目标搜索跟踪装置和诱捕干扰机；所述目标搜索跟踪装置，用于探测保护空域内可疑目标的位置信息和视频信息，并发送给控制主机；所述控制主机，用于根据视频信息判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则根据无人机目标的位置信息，控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号，以实现对无人机目标的诱捕拦截。本发明利用电磁干扰信号实现对无人机的诱捕拦截，实现了无人机的软杀伤诱捕拦截，为解除低慢小无人机造成的安全威胁提供了一种新的防卫手段，避免了使用传统的拦截网、激光器等硬杀伤拦截方式造成的二次伤害。

Description

基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统及诱捕拦截方法

技术领域

本发明涉及对无人机的诱捕拦截技术领域，具体涉及一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统及诱捕拦截方法。

背景技术

在低慢小无人机领域，随着微系统技术及其制造工艺的日益提高，无人机系统中所需要的机电系统不断向小型化、微型化发展。目前世界各国除了运用雷达探测、导弹等传统防空武器对抗无人机外，还大力开展电子战、网络战、激光武器等无人机技术研究和装备的迅速开发。目前国内外针对无人机的遥控数据链的干扰主要以噪声干扰为主，通过阻断无人机的遥控数据链及GPS导航信号，使无人机返回或降落，尚无依据破解遥控数据链逆向重构无人机遥控信号实现夺取无人机的控制权实现无人机的诱捕或者依据GPS欺骗干扰实现无人机的诱捕的设备。

发明内容

本发明提供了一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统及诱捕拦截方法，克服了现有技术的缺陷和不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供了一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统，包括控制主机、目标搜索跟踪装置和诱捕干扰机；

所述目标搜索跟踪装置，用于探测保护空域内可疑目标的位置信息，并将可疑目标的位置信息发送给控制主机；

所述控制主机，用于判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则根据无人机目标的位置信息，控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号，以实现对无人机目标的诱捕拦截。

本发明的有益效果为：利用电磁干扰信号实现对无人机的诱捕拦截，实现了无人机的软杀伤诱捕拦截，为解除低慢小无人机造成的安全威胁提供了一种新的防卫手段，避免了使用传统的拦截网、激光器等硬杀伤拦截方式造成的二次伤害。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进。

进一步的，所述目标搜索跟踪装置包括监视雷达和光电跟踪器；

所述监视雷达，用于探测保护空域内的可疑目标的位置信息，并将可疑目标的位置信息发送给控制主机，以使控制主机根据可疑目标的位置信息，向光电跟踪器发送跟踪识别指令；

所述光电跟踪器，用于根据控制主机发送的跟踪识别指令，对可疑目标位置进行视频拍摄，并将拍摄的视频信息返回给控制主机，以使控制主机根据视频信息，判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号。

所述进一步的有益效果为：利用光电跟踪器对可疑目标进行识别，来判断可疑目标是否为无人机目标，剔除假目标，使诱捕拦截更精准。

进一步的，还包括与所述诱捕干扰机匹配的伺服装置和天线，所述诱捕干扰机通过接口与天线连接，且所述天线安装在所述伺服装置上，所述控制主机还用于：

根据无人机目标的位置信息，向所述伺服装置发送控制指令，以使所述伺服装置根据控制指令将天线调转到无人机目标的方向，进而使得诱捕干扰机向无人机目标的方向发射电磁干扰信号。

所述进一步的有益效果为：采用伺服装置调转天线，使天线对准无人机目标，能够使得诱捕干扰机发射的电磁干扰信号能够准确的针对无人机目标。

进一步的，所述诱捕干扰机中包括遥控指令解码重构模块、遥控信号干扰模块、GPS欺骗干扰模块和GPS噪声干扰模块；

所述遥控指令解码重构模块，用于通过接收无人机目标的遥控链路信号，破解遥控信号格式、编码方式和指令格式，重构出遥控劫持干扰信号，并向无人机目标发射遥控劫持干扰信号，以夺取无人机目标的控制权；

所述遥控信号干扰模块，用于产生针对无人机目标的遥控信号频段的噪声干扰信号，以切断地面站与无人机的控制链路；

所述GPS欺骗干扰模块，用于根据无人机目标的实时位置信息，向无人机目标发射GPS欺骗干扰信号，以将无人机目标诱捕到指定位置；

所述GPS噪声干扰模块，用于产生GPS噪声压制干扰信号，以覆盖一定的区域，使无人机无法接收到GPS导航信号。

所述进一步的有益效果为：诱捕干扰机可通过向无人机目标发射多种不同的电磁干扰信号，实现多种不同模式的拦截。

进一步的，当所述无人机目标有多个时，所述控制主机还包括：

根据多个无人机目标的位置关系，按照每一个无人机目标的威胁程度计算出需要拦截的无人机目标的顺序，并控制所述诱捕干扰机按照顺序对各无人机目标发射电磁干扰信号。

进一步的，所述控制主机还包括：

将探测的需要拦截的无人机目标的位置信息、视频信息以及诱捕拦截的效果信息通过网络上传给安防远程监控装置。

所述进一步的有益效果为：能够远程监控对无人机的诱捕拦截过程。

为了解决本发明的技术问题，还提供了一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截方法，包括以下步骤：

S1，探测保护空域内可疑目标的位置信息和视频信息；

S2，根据视频信息判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则根据无人机目标的位置信息，控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号，以实现对无人机目标的诱捕拦截。

在上述技术方案的基础上，还可以作如下改进。

进一步的，所述步骤S1具体包括：

探测保护空域内的可疑目标的位置信息，根据可疑目标的位置信息，控制光电跟踪器对可疑目标进行视频拍摄，并根据拍摄的视频信息，判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号。

进一步的，所述电磁干扰信号包括遥控劫持干扰信号、遥控信号频段的噪声干扰信号、GPS欺骗干扰信号和GPS噪声干扰压制信号。

进一步的，当所述无人机目标有多个时，还包括：

根据多个无人机目标的位置关系，按照每一个无人机目标的威胁程度计算出需要拦截的无人机目标的顺序，并控制所述诱捕干扰机按照顺序对各无人机目标发射电磁干扰信号。

附图说明

图1为实施例的一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统连接框图；

图2为实施例的一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截方法流程图；

图3为另一实施例的一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1、一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统。

参见图1，本实施例提供的诱捕拦截系统包括控制主机、目标搜索跟踪装置和诱捕干扰机；

所述目标搜索跟踪装置，用于探测保护空域内可疑目标的位置信息和视频信息，并将可疑目标的位置信息和视频信息发送给控制主机；

所述控制主机，用于根据视频信息判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则根据无人机目标的位置信息，控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号，以实现对无人机目标的诱捕拦截。

应理解为，目标搜索跟踪装置设置于保护空域内，主要用来探测保护空域内的可疑目标的位置信息和视频信息，控制主机根据可疑目标的视频信息判断可疑目标是否为无人机目标，如果可疑目标是无人机目标，则根据无人机目标的位置信息，控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号，以实现对无人机目标的诱捕拦截。其中，判断可疑目标是否为无人机目标，避免对假目标进行诱捕连接，实现精准的对无人机目标进行诱捕拦截。

可选的，作为本发明另一个实施例，所述目标搜索跟踪装置包括监视雷达和光电跟踪器；

所述监视雷达，用于探测保护空域内的可疑目标的位置信息，并将可疑目标的位置信息发送给控制主机，以使控制主机根据可疑目标的位置信息，向光电跟踪器发送跟踪识别指令；

所述光电跟踪器，用于根据控制主机发送的跟踪识别指令，对可疑目标位置进行视频拍摄，并将拍摄的视频信息返回给控制主机，以使控制主机根据视频信息，判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号。

应理解为，监视雷达探测到保护空域内的可疑目标，但不能确定可疑目标是否为无人机目标，因此，光电跟踪器对可疑目标进行视频拍摄，控制主机通过可疑目标的视频信息，就可以确定可疑目标是否为无人机目标，剔除假目标，实现对无人机的精准诱捕拦截。

其中，当光电跟踪器接收到控制主机发送的跟踪识别指令时，将红外跟踪器和摄像头对准监视雷达发现的可疑目标，对可疑目标进行视频拍摄。

可以理解，监视雷达放置在保护空域内，主要用来探测可疑目标的位置信息，比如可疑目标与监视雷达的距离、高度、方位、俯仰角和速度等。监视雷达将探测到的可疑目标的位置信息发送给控制主机。由于监视雷达探测到的可疑目标可能不是无人机目标，本实施例只针对无人机目标进行诱捕拦截，因此需要对可疑目标进行辨别。因此，控制主机向光电跟踪器发送跟踪识别指令，控制光电跟踪器对可疑目标进行视频拍摄，控制主机根据拍摄的视频信息，能够辨别出可疑目标是否是无人机目标，这样可以剔除假目标，实现对无人机目标的精准诱捕拦截。

可选的，与所述诱捕干扰机匹配的还有伺服装置和天线，所述诱捕干扰机通过接口与天线连接，且所述天线安装在所述伺服装置上，所述控制主机还用于：

根据无人机目标的位置信息，向所述伺服装置发送控制指令，以使所述伺服装置根据控制指令将天线调转到无人机目标的方向，进而使得诱捕干扰机向无人机目标的方向发射电磁干扰信号。

应理解，为诱捕干扰机配置匹配的伺服装置和天线，伺服装置可调转天线对准无人机目标，使得诱捕干扰机发射的电磁干扰信号能够精确对准无人机目标，使得能够更高校、精准地对无人机目标进行诱捕拦截。

可选的，所述诱捕干扰机中包括遥控指令解码重构模块、遥控信号干扰模块、GPS欺骗干扰模块和GPS噪声干扰模块；

所述遥控指令解码重构模块，用于通过接收无人机目标的遥控链路信号，破解遥控信号格式、编码方式和指令格式，重构出遥控劫持干扰信号，并向无人机目标发射遥控劫持干扰信号，以夺取无人机目标的控制权。

应理解为，通过遥控劫持信号夺取了无人机目标的控制权，可以控制无人机目标按照控制主机的控制指令控制无人机的飞翔控制。

所述遥控信号干扰模块，用于产生针对无人机目标的遥控信号频段的噪声干扰信号，以切断地面站与无人机的控制链路，使无人机无法接收到地面站的控制指令。当无人机无法接收到地面站的控制指令时，无人机可能会被迫返航或者被迫悬停在原地。

所述GPS欺骗干扰模块，用于根据无人机目标的实时位置信息，向无人机目标发射GPS欺骗干扰信号，连续释放带一定偏移量的假位置坐标，以将无人机目标诱捕到指定位置，即实现无人机的飞行航迹，逐点连续欺骗，最终将无人机诱捕到指定位置。

所述GPS噪声干扰模块，用于产生GPS噪声压制干扰信号，以覆盖一定的区域，使无人机无法接收到GPS导航信号。当无人机无法接收到地面站的控制指令时，无人机可能会被迫返航或者被迫悬停在原地。

当切断无人机与地面站的遥控信号时，无人机接收不到地面站的控制指令，无人机会返航或迫降，使用GPS欺骗干扰信号将无人机引诱到指定位置。

可选的，当所述无人机目标有多个时，所述控制主机还用于：

根据多个无人机目标的位置关系，按照每一个无人机目标的威胁程度计算出需要拦截的无人机目标的顺序，并控制所述诱捕干扰机按照顺序对各无人机目标发射电磁干扰信号。

其中，在计算多个无人机目标的威胁程度时，本实施例以监视雷达为中心，以无人机与监视雷达之间的距离以及无人机是否朝向监视雷达飞翔两个因素来确定无人机的威胁程度，当无人机距离监视雷达越近，且朝向监视雷达飞过来，该无人机的威胁程度越大。当有多个无人机目标时，对这些无人机目标的威胁程度进行排序，按照先后顺序对无人机目标进行诱捕拦截，做到井然有序，达到将每一个无人机目标进行诱捕拦截的目的。

此外，所述控制主机还用于：

将探测的需要拦截的无人机目标的位置信息、视频信息以及诱捕拦截的效果信息通过网络上传给安防远程监控装置。

其中，控制主机将监视无人机的信息上传给远程的安防远程监控装置，能够远程监控对无人机诱捕拦截的整个过程，其中的对无人机的诱捕拦截的效果信息表现为是否诱捕拦截成功。

实施例2、一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截方法。

参见图2，本实施例提供的诱捕拦截方法包括以下步骤：

S1，探测保护空域内可疑目标的位置信息和视频信息；

S2，根据视频信息判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则根据无人机目标的位置信息，控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号，以实现对无人机目标的诱捕拦截。

下面对本实施例提供的对无人机的诱捕拦截方法进行具体介绍。

本实施例采用上述实施例1提供的基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统来进行的对无人机的诱捕拦截方法，首先，利用目标搜索跟踪装置探测保护空域内可疑目标的位置信息和视频信息，控制主机判断可疑目标是否为无人机目标，若是无人机目标，则根据无人机目标的位置信息，控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号。

可选的，本申请的一个实施例中，所述步骤S2具体包括：探测保护空域内的可疑目标的位置信息，根据可疑目标的位置信息，控制光电跟踪器对可疑目标进行视频拍摄，并根据拍摄的视频信息，判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号。

其中，目标搜索跟踪装置包括监视雷达和光电跟踪器，监视雷达实时监视保护空域内的可疑目标，并将可疑目标的位置信息发送给控制主机。此时，控制主机会向光电跟踪器发送探测识别指令，光电跟踪器接收到控制主机发送的探测识别指令后，根据可疑目标的位置信息，对可疑目标进行视频拍摄，并将视频信息发送给控制主机。控制主机根据视频信息，确定可疑目标是否为无人机目标，本实施例只对无人机目标进行诱捕拦截，这样可剔除假目标，能够精准地对无人机目标进行诱捕拦截。

当控制主机确定了可疑目标为无人机目标时，向诱捕干扰机发送发射电磁干扰信号的控制指令以及向伺服装置发送方位的控制指令，当伺服装置接收到控制指令时，将天线调转到指定方向，对准无人机目标，而后诱捕干扰机向无人机目标方向发射电磁干扰信号。

可选的，本实施例中，电磁干扰信号主要包括遥控劫持干扰信号、遥控信号频段的噪声干扰信号、GPS欺骗干扰信号和GPS噪声干扰压制信号。其中，控制主机可控制诱捕干扰机向无人机目标方向发射其中一种电磁干扰信号或者一种以上组合的电磁干扰信号。可通过向无人机目标发射4种不同的电磁干扰信号，实现对无人机目标的4种形式的干扰，实现无人机的返航、迫降或指定位置的诱捕。

实施例3、一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截方法。

参见图3，本实施例提供的对无人机诱捕拦截方法包括以下步骤：

S1’，探测保护空域内的多个可疑目标的的位置信息和视频信息；

S2’，若通过视频信息判断出可疑目标中有多个无人机目标，则根据多个无人机目标的位置关系，按照每一个无人机目标的威胁程度计算出需要拦截的无人机目标的顺序；

S3’，控制所述诱捕干扰机按照顺序对各无人机目标发射电磁干扰信号。

本实施例在计算多个无人机目标的威胁程度时，以监视雷达为中心，以无人机与监视雷达之间的距离以及无人机是否朝向监视雷达飞翔两个因素来确定无人机的威胁程度，当无人机距离监视雷达越近，且朝向监视雷达飞过来，该无人机的威胁程度越大。当有多个无人机目标时，对这些无人机目标的威胁程度进行排序，按照先后顺序对无人机目标进行诱捕拦截，做到井然有序，达到将每一个无人机目标进行诱捕拦截的目的。

本发明提供的基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统及诱捕拦截方法，利用电磁干扰信号实现对无人机的诱捕拦截，实现了无人机的软杀伤诱捕拦截，为解除低慢小无人机造成的安全威胁提供了一种新的防卫手段，避免了使用传统的拦截网、激光器等硬杀伤拦截方式造成的二次伤害。在本发明实现的过程中，当监视雷达监视到可疑目标时，利用光电跟踪器对可疑目标实行跟踪识别，剔除假目标，能够精准针对无人机目标进行诱捕拦截；通过诱捕干扰机向无人机目标发射不同的电磁干扰信号，可实现对无人机目标不同形式的诱捕拦截。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统，其特征在于，包括控制主机、目标搜索跟踪装置和诱捕干扰机；

所述目标搜索跟踪装置，用于探测保护空域内可疑目标的位置信息和视频信息，并将可疑目标的位置信息和视频信息发送给控制主机；

所述控制主机，用于根据所述视频信息判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则根据无人机目标的位置信息，控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号，以实现对无人机目标的诱捕拦截。

2.如权利要求1所述的基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统，其特征在于，所述目标搜索跟踪装置包括监视雷达和光电跟踪器；

所述监视雷达，用于探测保护空域内的可疑目标的位置信息，并将可疑目标的位置信息发送给控制主机，以使控制主机根据可疑目标的位置信息，向光电跟踪器发送跟踪识别指令；

所述光电跟踪器，用于根据控制主机发送的跟踪识别指令，对可疑目标位置进行视频拍摄，并将拍摄的视频信息返回给控制主机，以使控制主机根据视频信息，判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号。

3.如权利要求2所述的基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统，其特征在于，还包括与所述诱捕干扰机匹配的伺服装置和天线，所述诱捕干扰机通过接口与天线连接，且所述天线安装在所述伺服装置上，所述控制主机还用于：

根据无人机目标的位置信息，向所述伺服装置发送控制指令，以使所述伺服装置根据控制指令将天线调转到无人机目标的方向，进而使得诱捕干扰机向无人机目标的方向发射电磁干扰信号。

4.如权利要求1或2或3所述的基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统，其特征在于，所述诱捕干扰机中包括遥控指令解码重构模块、遥控信号干扰模块、GPS欺骗干扰模块和GPS噪声干扰模块；

所述遥控指令解码重构模块，用于通过接收无人机目标的遥控链路信号，破解遥控信号格式、编码方式和指令格式，重构出遥控劫持干扰信号，并向无人机目标发射遥控劫持干扰信号，以夺取无人机目标的控制权；

所述遥控信号干扰模块，用于产生针对无人机目标的遥控信号频段的噪声干扰信号，以切断地面站与无人机的控制链路；

所述GPS欺骗干扰模块，用于根据无人机目标的实时位置信息，向无人机目标发射GPS欺骗干扰信号，以将无人机目标诱捕到指定位置；

所述GPS噪声干扰模块，用于产生GPS噪声压制干扰信号，以覆盖预定的区域，使无人机无法接收到GPS导航信号。

5.如权利要求3所述的基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统，其特征在于，当所述无人机目标有多个时，所述控制主机还包括：

根据多个无人机目标的位置关系，按照每一个无人机目标的威胁程度计算出需要拦截的无人机目标的顺序，并控制所述诱捕干扰机按照顺序向各无人机目标发射电磁干扰信号。

6.如权利要求5所述的基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统，其特征在于，所述控制主机还包括：

将探测的需要拦截的无人机目标的位置信息、视频信息以及诱捕拦截的效果信息通过网络上传给安防远程监控装置。

7.一种基于电磁干扰的无人机诱捕干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，探测保护空域内可疑目标的位置信息和视频信息；

S2，根据所述视频信息判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则根据无人机目标的位置信息，控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号，以实现对无人机目标的诱捕拦截。

8.如权利要求7所述的基于电磁干扰的无人机诱捕拦截方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

探测保护空域内的可疑目标的位置信息，根据可疑目标的位置信息，控制光电跟踪器对可疑目标进行视频拍摄，并根据拍摄的视频信息，判断可疑目标是否为无人机目标，若是，则控制诱捕干扰机向无人机目标发射电磁干扰信号。

9.如权利要求8所述的基于电磁干扰的无人机诱捕拦截方法，其特征在于，所述电磁干扰信号包括遥控劫持干扰信号、遥控信号频段的噪声干扰信号、GPS欺骗干扰信号和GPS噪声干扰压制信号。

10.如权利要求8所述的基于电磁干扰的无人机诱捕拦截方法，其特征在于，当所述无人机目标有多个时，还包括：

根据多个无人机目标的位置关系，按照每一个无人机目标的威胁程度计算出需要拦截的无人机目标的顺序，并控制所述诱捕干扰机按照顺序向各无人机目标发射电磁干扰信号。