CN107566077B - 无人机防御方法及防御系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无人机防御方法及防御系统，方法包括：获取待防御区域内的无线电信号；判断所述无线电信号是否为无人机的信号；若所述无线电信号为无人机的信号，则产生预警信号；并压制所述无人机的信号。通过对待防御区域内的无线电信号进行捕捉，并判断捕捉到的无线电信号是否为无人机的信号，从而判断是否有无人机闯入待防御区域内，并在无人机闯入待防御区域内时进行预警，以及对无人机的信号进行压制，防止无人机对待防御区域造成危害。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机防御方法及防御系统。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。随着无人机的快速发展，其应用也越来越广。目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。这样就导致无人机的黑飞现象越来越严重，也造成了不少的危害。如下几点：存在危害公共安全的可能性；存在侵犯隐私权问题；更严重的还会存在国家机密、军事机密泄露的风险。所以在一些特定重要场所，需要对无人机进行防御。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种无人机防御方法及防御系统，能够在无人机靠近时产生预警，并进行相应的处置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种无人机防御方法，包括：
获取待防御区域内的无线电信号；
判断所述无线电信号是否为无人机的信号；
若所述无线电信号为无人机的信号，则产生预警信号；
并压制所述无人机的信号。
本发明提供的另一个技术方案为：
一种无人机防御系统，包括：测向天线阵模块、无线信号接收模块、频谱分析模块、处理器、报警模块和压制模块，
所述测向天线阵模块用于获取待防御区域内的无线电信号；
所述无线信号接收模块用于将所述测向天线阵模块获取到的无线电信号发送至频谱分析模块；
所述频谱分析模块用于判断所述无线电信号是否为无人机的信号，以及用于将判断结果传输至处理器；
处理器用于若所述无线电信号为无人机的信号，则控制报警模块产生预警信号，并控制压制模块压制所述无人机的信号。
本发明的有益效果在于：通过对待防御区域内的无线电信号进行捕捉，并判断捕捉到的无线电信号是否为无人机的信号，从而判断是否有无人机闯入待防御区域内，并在无人机闯入待防御区域内时进行预警，以及对无人机的信号进行压制，防止无人机对待防御区域造成危害。
附图说明
图1为本发明实施例的无人机防御方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一的无人机防御方法的流程示意图；
图3为本发明实施例二的无人机防御方法的流程示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：待防御区域内出现无人机的信号时，产生预警信号，并压制无人机的信号。
请参照图1，本发明提供：
一种无人机防御方法，包括：
获取待防御区域内的无线电信号；
判断所述无线电信号是否为无人机的信号；
若所述无线电信号为无人机的信号，则产生预警信号；
并压制所述无人机的信号。
从上述描述可知，本发明的无人机防御方法的有益效果在于：能够在无人机闯入时进行预警，并压制无人机的信号，防止无人机侵害待防御区域。
进一步的，所述“压制所述无人机的信号”包括：
压制所述无人机的操控信号和/或无人机的卫星定位信号。
从上述描述可知，通过压制无人机的操控信号，使得无人机与无人机操控人员无法联系，从而实现对无人机的驱离。通过压制无人机的卫星定位信号，使得无人机的GPS定位功能失效，无法正确返航。通过同时压制无人机的操控信号和无人机的卫星定位信号，无人机无法接收控制信号，且定位失效，使得无人机处于悬停状态，直至电池耗光，最终掉落，实现对无人机的截获管控。
进一步的，所述“压制所述无人机的信号”包括：
分析所述无人机的操控信号的频段和/或无人机的卫星定位信号的频段；
发射与所述无人机的操控信号的频段相同的无线电信号，和/或发射与所述无人机的卫星定位信号的频段相同的无线电信号。
从上述描述可知，通过发射与要压制的信号频段相同的无线电信号，对要压制的信号产生干扰，实现信号的压制。具体可分为对无人机的控制信号进行压制和对无人机的卫星定位信号进行压制。对无人机的控制信号进行压制采用如下方式：可同时产生2.4G/5.8G频段的无线电信号，这些高频回路带内强干扰信号会对无人机的上行控制信号的信道进行阻塞式干扰，导致通讯中断，使之无法正常飞行，最终使无人机降落、坠落等；还可以结合智能学习方式模拟发射飞行控制信号，对无人机进行劫持控制。对无人机的卫星定位信号进行压制包括发射与无人机的卫星定位信号同频段的强干扰信号导致无人机定位失效，或者通过防御系统发送足够强的GPS信号，诱导无人机飞往错误的地点。
进一步的，所述“获取预设范围内的无线电信号”包括：
将待防御区域内的360°空间均分为两个以上的片区；
定时获取所述两个以上的片区的无线电信号。
从上述描述可知，通过将待防御区域分成多个方向(片区)，对各个方向分别进行信号捕捉，能够实现更精确的定位。具体的，可分为8个片区。
进一步的，产生预警信号之后，还包括：
对所述无人机的信号所在片区进行视频监测。
从上述描述可知，只需要对无人机所在的片区进行视频监测，缩小了监测范围，减小了监视负荷，提高了工作效率。
进一步的，所述“判断所述无线电信号是否为无人机的信号”包括：
将所述无线电信号与预存的无人机的信号进行对比；
依据对比的结果判断所述无线电信号是否为无人机的信号。
从上述描述可知，通过比较捕捉到的无线电信号与预存的无人机信号，判断捕捉的信号是否为无人机的信号。具体的，比较带宽、上升沿、下降沿、平稳性等特征。
本发明的另一个技术方案为：
一种无人机防御系统，包括：测向天线阵模块、无线信号接收模块、频谱分析模块、处理器、报警模块和压制模块，
所述测向天线阵模块用于获取待防御区域内的无线电信号；
所述无线信号接收模块用于将所述测向天线阵模块获取到的无线电信号发送至频谱分析模块；
所述频谱分析模块用于判断所述无线电信号是否为无人机的信号，以及用于将判断结果传输至处理器；
处理器用于若所述无线电信号为无人机的信号，则控制报警模块产生预警信号，并控制压制模块压制所述无人机的信号。
从上述描述可知，本发明无人机防御系统的有益效果在于：通过侧向天线阵模块捕捉无线电信号，以及通过频谱分析模块判断捕捉到的无线电信号是否为无人机信号，处理器依据频谱分析模块的分析结果对控制预警模块和压制模块进行相应的操作。
进一步的，所述频谱分析模块还用于分析所述无人机的操控信号的频段和/或无人机的卫星定位信号的频段；
所述压制模块包括无线信号发射模块。所述处理器用于控制无线信号发射模块发射与所述无人机的操控信号的频段相同的无线电信号，和/或发射与所述无人机的卫星定位信号的频段相同的无线电信号。
进一步的，还包括视频监测模块；
所述处理器用于若所述无线电信号为无人机的信号，则控制视频监测模块对所述无人机的信号所在片区进行视频监测。
从上述描述可知，通过设置视频监测模块，能够实现视频监测。
进一步的，还包括GPS模块和显示模块，所述GPS模块用于获取当前的位置信息，所述显示模块用于显示对无人机的防御信息。
从上述描述可知，通过GPS模块能够实现当前定位，以供后续应用。并且通过设置显示模块，用户能够直观地了解无人机的防御情况。还可在显示模块设置操作界面，直接对操作界面进行对无人机的预警、驱离和管控等操作。
请参照图2，本发明的实施例一为：
一种无人机防御方法，包括：
将待防御区域内的360°空间均分为8个片区，每个片区的角度为45°，代表8个方向；
定时获取所述8个片区的无线电信号；
分别判断所述8个片区的无线电信号是否为无人机的信号；具体为：对所述8个片区获取的无线电信号分别使用快速傅里叶变化(FFT)将时域信号转换为频域信号；将该频域信号与预存的无人机的信号进行特征进行对比，例如相比于wifi信号，无人机的信号更加平稳，带宽更窄，波形呈矩形状；最后通过识别算法检测信号的上升沿、下降沿、平稳性等特征，判断在该片区获取的无线电信号是否为无人机的信号，即该方向上是否发现无人机入侵，实现无人机的检测；
若所述无线电信号为无人机的信号，则对无人机的信号所在片区进行视频监测，将监测到的视频上传至后台服务器；
产生短信、报警声音等形式的预警信号；
分析所述无人机的操控信号的频段；
发射与所述无人机的操控信号频段相同的无线电信号，实现对无人机的驱离。
请参照图3，本发明的实施例二为：
一种无人机防御方法，与上述实施例一的区别在于：
分析所述无人机的操控信号的频段的同时还分析所述无人机的卫星定位信号的频段；
发射与所述无人机的操控信号频段相同的无线电信号的同时，还发射与所述无人机的卫星定位信号频段相同的无线电信号，实现对无人机的截获管控。
优选的，上述无人机防御方法，定时获取所述8个片区的无线电信号之前，还包括：设置预警界面，所述预警界面用于显示无人机的入侵情况和防御情况(如是否有无人机入侵、对无人机采取了什么防御措施等)，以及供用户进行操作；判断出所述无线电信号为无人机的信号后，用户能够通过点击预警界面的预警按钮，触发产生短信、报警声音等形式的预警信号。用户还可通过点击预警界面的驱离按钮，触发发射与所述无人机的操控信号频段相同的无线电信号，实现对无人机的驱离。用户还可点击预警界面的击退按钮，触发发射与所述无人机的操控信号频段相同的无线电信号，以及发射与所述无人机的卫星定位信号频段相同的无线电信号，实现对无人机的截获管控。
本发明的实施例三为：
一种与上述实施例二对应的无人机防御系统，包括：测向天线阵模块、无线信号接收模块、频谱分析模块、处理器、报警模块、压制模块、视频监测模块、GPS模块和显示模块，所述压制模块包括无线信号发射模块；
所述测向天线阵模块用于获取待防御区域内的无线电信号；所述侧向天线阵模块将360°空间分为8个片区，每块角度为45°，代表8个方向，其工作模式为360度轮旋模式，其内置的利用频谱分析板分时间片循环定时地在2.4GHZ/5.8GHZ的频段上，从而能够在此8个方向上抓取空中的无线电信号；
所述无线信号接收模块用于将所述测向天线阵模块获取到的无线电信号发送至频谱分析模块；
所述频谱分析模块用于判断所述无线电信号是否为无人机的信号，以及用于将判断结果传输至处理器；以及分析所述无人机的操控信号的频段和无人机的卫星定位信号的频段；
处理器用于若所述无线电信号为无人机的信号，则控制视频监测模块对所述无人机的信号所在的片区进行视频监测，并将监测的视频通过4G等网络上传至后台服务器，以及控制报警模块产生预警信号，并控制无线信号发射模块发射与所述无人机的操控信号的频段相同的无线电信号，以及发射与所述无人机的卫星定位信号的频段相同的无线电信号；
所述GPS模块用于获取当前的位置信息，所述显示模块用于显示对无人机的防御信息。
优选的，上述显示模块用于显示预警界面，所述预警界面包括无人机的防御信息以及供用户操作的按钮，所述按钮具体包括预警按钮、驱离按钮和击退按钮。监测到无人机后，频谱分析模块可以根据接收到的无线电信号，判断出无人机的操控信号的频段和无人机的卫星定位信号的频段，使用者根据需要选择是驱离无人机还是管控(击退)无人机，若要驱离无人机，则点击预警界面上的驱离按钮，这时处理器会控制无线信号发射模块发射跟无人机的操控信号频段相同的无线电信号，压制无人机的操控信号，此时无人机无法与飞机操控人员联系，会自动启动返航机制或者随风漂移，最终飞离现场，起到了驱离的效果。如要管控无人机，则点击预警界面上的击退按钮，这时处理器控制无线信号发射模块分别发射与无人机的操控信号频段相同的无线电信号以及与无人机的卫星定位信号频段相同的无线电信号，由于此时无人机无法与飞机操控人员联系，并且由于卫星定位被压制导致自身的GPS定位功能失效，无法返航，让无人机处于悬停电池耗光，最终掉落，实现对无人机的截获管控。
综上所述，本发明提供的无人机防御方法及防御系统，能够在检测到无人机入侵时，进行视频监测、预警、驱离以及管控，防止无人机危害公共安群、侵犯隐私以及泄露国家伙均是机密等。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种无人机防御方法，其特征在于，包括：
获取待防御区域内的无线电信号；
判断所述无线电信号是否为无人机的信号；
若所述无线电信号为无人机的信号，则产生预警信号；
并压制所述无人机的信号；
所述判断所述无线电信号是否为无人机的信号具体为：
对所述无线电信号使用快速傅里叶变化将时域信号转换为频域信号；
将所述频域信号与预存的无人机的信号进行特征对比，所述特征包括带宽、上升沿、下降沿和平稳性；
依据对比的结果判断所述无线电信号是否为无人机的信号；
所述压制所述无人机的信号包括：
压制所述无人机的操控信号和/或无人机的卫星定位信号；
所述压制所述无人机的信号包括：
分析所述无人机的操控信号的频段和/或无人机的卫星定位信号的频段；
发射与所述无人机的操控信号的频段相同的无线电信号，和/或发射与所述无人机的卫星定位信号的频段相同的无线电信号。
2.根据权利要求1所述的无人机防御方法，其特征在于，所述“获取待防御区域内的无线电信号”包括：
将待防御区域内的360°空间均分为两个以上的片区；
定时获取所述两个以上的片区的无线电信号。
3.根据权利要求2所述的无人机防御方法，其特征在于，产生预警信号之后，还包括：
对所述无人机的信号所在片区进行视频监测。
4.一种无人机防御系统，其特征在于，包括：测向天线阵模块、无线信号接收模块、频谱分析模块、处理器、报警模块和压制模块，
所述测向天线阵模块用于获取待防御区域内的无线电信号；
所述无线信号接收模块用于将所述测向天线阵模块获取到的无线电信号发送至频谱分析模块；
所述频谱分析模块用于判断所述无线电信号是否为无人机的信号，以及用于将判断结果传输至处理器；
处理器用于若所述无线电信号为无人机的信号，则控制报警模块产生预警信号，并控制压制模块压制所述无人机的信号；
所述判断所述无线电信号是否为无人机的信号具体为：
对所述无线电信号使用快速傅里叶变化将时域信号转换为频域信号；
将所述频域信号与预存的无人机的信号进行特征对比，所述特征包括带宽、上升沿、下降沿和平稳性；
依据对比的结果判断所述无线电信号是否为无人机的信号；
所述频谱分析模块还用于分析所述无人机的操控信号的频段和/或无人机的卫星定位信号的频段；
所述压制模块包括无线信号发射模块；所述处理器用于控制无线信号发射模块发射与所述无人机的操控信号的频段相同的无线电信号，和/或发射与所述无人机的卫星定位信号的频段相同的无线电信号。
5.根据权利要求4所述的无人机防御系统，其特征在于，还包括视频监测模块；
所述处理器用于若所述无线电信号为无人机的信号，则控制视频监测模块对所述无人机的信号所在片区进行视频监测。
6.根据权利要求4所述的无人机防御系统，其特征在于，还包括GPS模块和显示模块，所述GPS模块用于获取当前的位置信息，所述显示模块用于显示对无人机的防御信息。
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