CN107846258A - 一种无人机防御系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机防御系统，包括：探测设备、跟踪识别设备、反无人机拒止设备和监控中心平台，探测设备用于对探测区域内活动目标的位置信息和飞行状态信息，并发送至监控中心平台；跟踪识别设备用于判断活动目标是否为无人机，并将识别结果发送至监控中心平台；监控中心平台用于当识别结果为活动目标确定为无人机时，向反无人机拒止设备发送包括位置信息和飞行状态信息的控制指令，并进行告警；反无人机拒止设备用于接收控制指令，根据控制指令对活动目标进行电磁干扰和击落。本发明的有益效果是：具备极高的探测能力和极低的误报率，实现对无人机的快速探测、跟踪和干扰，防止无人机入侵。

Description

一种无人机防御系统
技术领域
本发明涉及无人机防御技术领域，特别涉及一种无人机防御系统。
背景技术
随着无人机技术的发展，在各个空域内无人机的出现频次呈爆炸式增长。随之而来的就是无人机对民航系统和其他关键部门的安全威胁。
发明内容
本发明提供了一种无人机防御系统，解决了现有技术的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种无人机防御系统，包括：探测设备、跟踪识别设备、反无人机拒止设备和监控中心平台，
所述探测设备用于对探测区域内的活动目标进行探测，得到所述活动目标的位置信息和飞行状态信息，并发送至所述监控中心平台；
所述跟踪识别设备用于对探测到的所述活动目标进行跟踪识别，判断所述活动目标是否为无人机，并将识别结果发送至所述监控中心平台；
所述监控中心平台用于接收所述位置信息、所述飞行状态信息和所述识别结果，当所述识别结果为所述活动目标确定为无人机时，向所述反无人机拒止设备发送包括所述位置信息和所述飞行状态信息的控制指令，并进行告警；
所述反无人机拒止设备用于接收所述控制指令，根据所述控制指令对所述活动目标进行电磁干扰和击落。
本发明的有益效果是：本技术方案通过探测设备进行实时探测，通过跟踪识别设备对无人机进行跟踪识别，通过监控中心平台对反无人机拒止设备进实时控制，具备极高的探测能力和极低的误报率，实现对无人机的快速探测、跟踪和干扰，防止无人机入侵。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
优选地，所述探测设备包括：探测雷达、音频探测器和频谱探测器，所述探测雷达、所述音频探测器和所述频谱探测器用于对探测区域内的活动目标进行探测，得到所述活动目标的位置信息和飞行状态信息，并发送至所述监控中心平台。
优选地，所述跟踪识别设备包括：光电跟踪器，用于对探测到的所述活动目标进行图像识别，将所述活动目标的图像与特征数据库中的各类无人机的图像进行匹配，得到识别结果，并将识别结果发送至所述监控中心平台。
优选地，所述反无人机拒止设备包括：固定式干扰设备，所述固定式干扰设备用于根据所述控制指令中包括的所述位置信息和所述飞行状态信息，对所述活动目标所使用的通信链路进行电磁干扰。
优选地，所述飞行状态信息包括：所述活动目标与所述探测设备之间的距离，以及所述活动目标飞行的方位角和俯仰角。
优选地，所述频谱探测器的探测频率范围为0.3-6GHz，探测距离为2000m以上，测向精度为2°以下，天线通道为2路通道，供电方式为POE供电。
优选地，所述音频探测器的麦克风阵列数量为32，探测距离为200m以上，测向精度为5°以下，供电方式为POE供电。
优选地，所述探测雷达的工作频段为L波段，探测距离为3000m以上，方位覆盖范围为360°，高度覆盖范围为50～500m，探测精度距离为3m以下，方位角的范围小于1°。
优选地，所述光电跟踪器的方位转动角的范围为0～360°，俯仰转动角的范围为-35～65°，转动速度大于60°/s，定位精度为±0.2°，通信接口为4G或以太网。
优选地，所述固定式干扰设备的方位转动角的范围为0～360°，俯仰转动角的范围为-35～65°，转动速度大于为60°/s，定位精度为±0.2°，有效探测距离为1000m，整机功耗小于150W，通讯接口为以太网或RS485串口。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种无人机防御系统的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的一种无人机防御系统的结构示意图。
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。
如图1所示，一种无人机防御系统，包括：探测设备110、跟踪识别设备120、反无人机拒止设备130和监控中心平台140，
探测设备110用于对探测区域内的活动目标进行探测，得到活动目标的位置信息和飞行状态信息，并发送至监控中心平台140；
跟踪识别设备120用于对探测到的活动目标进行跟踪识别，判断活动目标是否为无人机，并将识别结果发送至监控中心平台140；
监控中心平台140用于接收位置信息、飞行状态信息和识别结果，当识别结果为活动目标确定为无人机时，向反无人机拒止设备发送包括位置信息和飞行状态信息的控制指令，并进行告警；
反无人机拒止设备130用于接收控制指令，根据控制指令对活动目标进行电磁干扰和击落。
首先，利用探测设备110对探测区域内的活动目标进行实时探测，将探测得到的数据发送至监控中心平台140，然后，利用跟踪识别设备120对探测到的活动目标进行跟踪识别，识别该活动目标是否为无人机，将识别结果发送至监控中心平台140，监控中心平台140在确定该活动目标为无人机时，立即发出警报，并向无人机拒止设备130发送控制指令，控制无人机拒止设备130对该无人机进行电磁干扰和击落，具备极高的探测能力和极低的误报率，实现对无人机设备的快速探测、跟踪和干扰，防止无人机入侵。
如图2所示，一种无人机防御系统，包括：探测设备210、跟踪识别设备220、反无人机拒止设备230和监控中心平台240，
探测设备210用于对探测区域内的活动目标进行探测，得到活动目标的位置信息和飞行状态信息，飞行状态信息包括：活动目标与探测设备之间的距离，以及活动目标飞行的方位角和俯仰角，并发送至监控中心平台240；
跟踪识别设备220用于对探测到的活动目标进行跟踪识别，判断活动目标是否为无人机，并将识别结果发送至监控中心平台240；
监控中心平台240用于接收位置信息、飞行状态信息和识别结果，当识别结果为活动目标确定为无人机时，向反无人机拒止设备发送包括位置信息和飞行状态信息的控制指令，并进行告警；
反无人机拒止设备230用于接收控制指令，根据控制指令对活动目标进行电磁干扰和击落。
具体地，探测设备210包括：探测雷达211、音频探测器212和频谱探测器213，探测雷达211、音频探测器212和频谱探测器213用于对探测区域内的活动目标进行探测和实时跟踪。
探测雷达211包括天线子阵、综合处理分机和电源分机，综合处理分机包括：发射组件、频综及调制组件、接收组件、大功率开关组件、信号处理组件和数据处理组件。探测雷达211的工作频段为L波段，探测距离为3000m以上，方位覆盖范围为360°，高度覆盖范围为50～500m，探测精度距离为3m以下，方位角的范围小于1°。可通过“蜂窝”区域组网方式实现大面积的覆盖。
音频探测器212的麦克风阵列数量为32，探测距离为200m以上，测向精度为5°以下，供电方式为POE供电。
频谱探测器213的探测频率范围为0.3-6GHz，探测距离为2000m以上，测向精度为2°以下，天线通道为2路通道，供电方式为POE供电。频谱探测器就是对三维空间中带有辐射源目标的被动定位。频谱探测的核心是利用定位面并取最大似然估计点作为定位点的算法。频谱探测系统基于无源定位技术，采用多个频谱探测设备，根据不同探测设备探测到同一目标的不同信号值来计算目标的距离、方位角、俯仰角等。频谱探测器和雷达能够对无人机飞行轨迹和状态进行实时跟踪。多子阵低空雷达采用全固态、全相参、两坐标、脉冲多普勒体制，能够对无人机进行精确探测，确定无人机位置和飞行状态。
具体地，跟踪识别设备220包括：光电跟踪器221，用于对探测到的活动目标进行图像识别，将活动目标的图像与特征数据库中的各类无人机的图像进行匹配，得到识别结果，并将识别结果发送至监控中心平台。
光电跟踪器221包括：智能云台摄像机、高清晰度彩色摄像机、激光照明组件、万向变速室外云台和多功能解码器。光电跟踪器221的方位转动角的范围为0～360°，俯仰转动角的范围为-35～65°，转动速度大于60°/s，定位精度为±0.2°，通信接口为4G或以太网。
通过探测设备210能自动跟踪探测区域内的活动目标，通过监控屏幕实时显示防卫区域内报知的活动目标的运动轨迹，并通过光电跟踪器221对其进行图像识别、显示和存储。系统可在电子地图上显示监控前端探测监控范围。通过各种前端探测设备联动可准确提供目标坐标信息，并可实时显示目标的位置信息和实时运动轨迹。还可在电子地图上人工设置任意形状的多个报警区、报警线，可对报警区内和越过报警线的移动目标进行自动声光告警。
具体地，反无人机拒止设备230包括：固定式干扰设备231，固定式干扰设备231用于根据活动目标的位置信息，对活动目标所使用的通信链路进行电磁干扰。反无人机拒止设备230还包括：手持式干扰枪。
固定式干扰设备231的方位转动角的范围为0～360°，俯仰转动角的范围为-35～65°，转动速度大于为60°/s，定位精度为±0.2°，有效探测距离为1000m，整机功耗小于150W，通讯接口为以太网或RS485串口。
在进行探测之前，利用各种类型无人机对反无人机防御系统进行反复训练，优化系统数据，并将其保存在特征数据库里。当有无人机靠近，系统能够根据特征数据库的数据和现场数据的比较来进行判别，从而发现目标，发现并告警，同时避免虚警发生。
监视中心平台240用于对所辖范围内的监控资源进行集中管理、控制，完成信息的汇集、整合、处理，形成综合信息，并实现应急联动。安保人员在接收到监视中心平台240的应急联动命令后，使用手持式干扰枪将无人机击落。根据目标位置，可以自动使用固定式干扰设备231对入侵的无人机进行干扰、迫降等多种措施。也可以使用手持式干扰枪对入侵无人机进行干扰和拒止。手持式干扰枪能够方便快速的对活动目标进行干扰，瞄准精度高，干扰距离远。
通过多传感器融合设备，能够快速探测具有“低”、“小”、“慢”、“隐身”等特点的低空域无人机目标；结合系统后端强大的无人机“DNA”数据库，实现极高的探测能力和极低的误报率，实现快速探测、跟踪、干扰和摧毁入侵的无人机设备。
本系统建立了基于以太网的信息传输平台，充分发挥网络化架构的特点，使整个系统可以方便地扩展，方便地融入已有的监控体系中。采用了具备各种接口的多功能综合控制器，可以挂接其它探测传感器，即可以沿用用户的已有设备，又可以扩展监视手段，使系统具备了很强的兼容性和扩展性。
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)

1.一种无人机防御系统，其特征在于，包括：探测设备、跟踪识别设备、反无人机拒止设备和监控中心平台，
所述探测设备用于对探测区域内的活动目标进行探测，得到所述活动目标的位置信息和飞行状态信息，并发送至所述监控中心平台；
所述跟踪识别设备用于对探测到的所述活动目标进行跟踪识别，判断所述活动目标是否为无人机，并将识别结果发送至所述监控中心平台；
所述监控中心平台用于接收所述位置信息、所述飞行状态信息和所述识别结果，当所述识别结果为所述活动目标确定为无人机时，向所述反无人机拒止设备发送包括所述位置信息和所述飞行状态信息的控制指令，并进行告警；
所述反无人机拒止设备用于接收所述控制指令，根据所述控制指令对所述活动目标进行电磁干扰和击落。
2.根据权利要求1所述的一种无人机防御系统，其特征在于，所述探测设备包括：探测雷达、音频探测器和频谱探测器，所述探测雷达、所述音频探测器和所述频谱探测器用于对探测区域内的活动目标进行探测，得到所述活动目标的位置信息和飞行状态信息，并发送至所述监控中心平台。
3.根据权利要求1所述的一种无人机防御系统，其特征在于，所述跟踪识别设备包括：光电跟踪器，用于对探测到的所述活动目标进行图像识别，将所述活动目标的图像与特征数据库中的各类无人机的图像进行匹配，得到识别结果，并将识别结果发送至所述监控中心平台。
4.根据权利要求1所述的一种无人机防御系统，其特征在于，所述反无人机拒止设备包括：固定式干扰设备，所述固定式干扰设备用于根据所述控制指令中包括的所述位置信息和所述飞行状态信息，对所述活动目标所使用的通信链路进行电磁干扰。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种无人机防御系统，其特征在于，所述飞行状态信息包括：所述活动目标与所述探测设备之间的距离，以及所述活动目标飞行的方位角和俯仰角。
6.根据权利要求2所述的一种无人机防御系统，其特征在于，所述频谱探测器的探测频率范围为0.3-6GHz，探测距离为2000m以上，测向精度为2°以下，天线通道为2路通道，供电方式为POE供电。
7.根据权利要求2所述的一种无人机防御系统，其特征在于，所述音频探测器的麦克风阵列数量为32，探测距离为200m以上，测向精度为5°以下，供电方式为POE供电。
8.根据权利要求2所述的一种无人机防御系统，其特征在于，所述探测雷达的工作频段为L波段，探测距离为3000m以上，方位覆盖范围为360°，高度覆盖范围为50～500m，探测精度距离为3m以下，方位角的范围小于1°。
9.根据权利要求3所述的一种无人机防御系统，其特征在于，所述光电跟踪器的方位转动角的范围为0～360°，俯仰转动角的范围为-35～65°，转动速度大于60°/s，定位精度为±0.2°，通信接口为4G或以太网。
10.根据权利要求4所述的一种无人机防御系统，其特征在于，所述固定式干扰设备的方位转动角的范围为0～360°，俯仰转动角的范围为-35～65°，转动速度大于为60°/s，定位精度为±0.2°，有效探测距离为1000m，整机功耗小于150W，通讯接口为以太网或RS485串口。
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