CN108153321A - 无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法及装置，该方法包括：获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息，根据电磁辐射敏感信息生成第一、第二和第三参数敏感阈值；在当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，生成预警信号；在当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，无人机自动切换频道；在当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值时，无人机自动执行返程指令。本发明能够避免无人机在无征兆的情况下陷入强电磁干扰区域，突发意外状况，提高无人机的电磁威胁感知能力，削弱外界连续波带内电磁辐射干扰对无人机装备的影响程度，提升装备的智能化发展水平。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法及装置。
背景技术
无人机是一种由无线电遥控设备或者自身预先设定程序控制的无人驾驶飞行器，无人机严重依赖信息链路，地面控制站通过上行数据链向无人机发送任务指令，无人机接收并执行任务后通过下行数据链向地面控制站下传遥测、侦查信息。数据链系统包括天线设备、接收和发射装置以及终端机，天线是引入外界电磁辐射干扰的主要耦合路径，导致了数据链系统成为无人机电磁薄弱环节。复杂电磁干扰环境下无人机装备的安全可靠性是无人机通信领域的一大难题。
当前无人机装备抗电磁干扰能力较弱，突出体现在信息链路容易受到外界电磁辐射干扰，导致地空通信中断，严重威胁无人机的飞行安全，现有技术中，数据链抗干扰方法主要从通信角度出发，通过直接序列扩频、跳频和编码等技术实现，该方法是在无人机陷入强电磁干扰区域后提升装备生存能力的一种手段，技术难度大、瓶颈高，形式过于单一，因此，亟需找到一种提高信息链路的可靠性的无人机信息链路抗电磁辐射干扰新方法。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法及装置，以解决无人机信息链路抗电磁辐射干扰的问题。
本发明实施例的第一方面提供了无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法，包括：
获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息，电磁参数包括无人机工作信号频率和工作信号强度，外界电磁辐射干扰信息包括当前干扰信号频率和当前干扰信号强度；
根据预存的电磁辐射敏感信息和获取的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值，第一参数敏感阈值包括第一干扰信号强度阈值，第二参数敏感阈值包括第二干扰信号强度阈值，第三参数敏感阈值包括第三干扰信号强度阈值；
当确定当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，生成预警信号；
发送预警信号到地面控制装置，以使地面控制装置进行报警；
当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机切换频道；
当确定当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机返航。
本发明实施例的第二方面提供了无人机信息链路抗电磁辐射干扰装置，包括：
电磁信息获取模块，用于获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息，电磁参数包括无人机工作信号频率和工作信号强度，外界电磁辐射干扰信息包括当前干扰信号频率和当前干扰信号强度；
敏感阈值生成模块，用于根据预存的电磁辐射敏感信息和获取的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值，第一参数敏感阈值包括第一干扰信号强度阈值，第二参数敏感阈值包括第二干扰信号强度阈值，第三参数敏感阈值包括第三干扰信号强度阈值；
预警信号生成模块，用于当确定当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，生成预警信号；
预警信号发送模块，用于发送预警信号到地面控制装置，以使地面控制装置进行报警；
频道切换控制模块，用于当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，控制所述无人机切换频道；
返程控制模块，用于当确定当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机返航。
本发明实施例与现有技术相比的有益效果是：本发明通过建立无人机电磁辐射敏感信息数据库，在无人机上获取电磁参数信息和外界电磁辐射干扰信息，根据预存的电磁辐射敏感信息和接收到的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率得到干扰信号频率对应的不同电磁环境效应等级的敏感阈值，与当前干扰信号的强度进行对比，判断后得出无人机信息链路所处的电磁环境效应等级，针对电磁辐射干扰对无人机信息链路造成的不同影响程度，提出相对应的抗电磁干扰防护响应措施。避免无人机在无征兆的情况下陷入强电磁干扰区域，突发意外状况，提高无人机的电磁威胁感知能力，削弱外界连续波带内电磁辐射干扰对无人机装备的影响程度，提升装备的智能化发展水平。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法的实现流程图；
图2是本发明实施例二提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法的实现流程图；
图3是本发明实施例三提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法的实现流程图；
图4是本发明实施例四提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法的实现流程图；
图5是本发明实施例五提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰装置的结构示意图；
图6是本发明实施例六提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰装置的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
参考图1，图1是本发明实施例一提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法的实现流程图，本实施例详述如下：
S101：获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息，无人机电磁参数包括无人机工作信号频率，工作信号强度，外界电磁辐射干扰信息包括当前干扰信号频率和当前干扰信号强度。
具体地，通过频谱扫描获取无人机的电磁参数和外界电磁辐射干扰信息，电磁参数包括无人机工作信号频率，工作信号强度，外界电磁辐射干扰信息包括当前干扰信号频率和当前干扰信号强度。
S102：根据预存的电磁辐射敏感信息和获取到的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值，第一参数敏感阈值包括第一干扰信号强度阈值，第二参数敏感阈值包括第二干扰信号强度阈值，第三参数敏感阈值包括第三干扰信号强度阈值。
具体地，根据外界电磁辐射环境对无人机信息链路的影响程度，除了电磁兼容状态，按照不同等级电磁环境效应敏感阈值，将无人机电磁环境效应分为降级、失锁和硬件损伤。兼容表示由于外界射频电磁环境辐射频率不在装备敏感频带范围内或者辐射信号强度小，不会对无人机信息链路产生影响，系统满足正常工作性能指标；降级，表示外界射频电磁环境辐射频率在装备敏感频带范围内，但由于信号强度相对较低，造成信噪比减小，误码率增大，信息链路稳定性下降，但仍能满足通信要求；失锁，表示外界射频电磁环境辐射频率在装备敏感频带范围内，且信号强度大，误码率大于链路正常通信规定值，上行信息链路中断，地面控制站失去对无人机的控制；硬件损伤，表示外界射频电磁环境辐射频率在装备敏感频带范围内，且信号强度很高，可能是瞬态强电磁脉冲信号，造成接收机内部功率器件烧毁，导致数据链异常，并有可能引发无人机严重的毁伤效应。
具体地，在地面实验室条件下进行无人机信息链路电磁辐射效应实验，利用实验测得的不同电磁环境效应下的干扰信号敏感频点、敏感阈值作为先验条件，计算出无人机的工作信号频率、工作信号强度与电磁干扰敏感频点对应的敏感阈值之间的曲线关系，建立电磁辐射敏感信息数据库，利用电磁辐射敏感信息库中的电磁辐射敏感信息，根据接收到的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值，第一参数敏感阈值为兼容等级电磁环境与降级等级电磁环境的分界线，第二参数敏感阈值为降级等级电磁环境与失锁等级电磁环境的分界线，第三参数敏感阈值为失锁等级电磁环境与硬件损伤等级电磁环境的分界线。其中第一参数敏感阈值包括第一干扰信号强度阈值，第二参数敏感阈值包括第二干扰信号强度阈值，第三参数敏感阈值包括第三干扰信号强度阈值。
S103：当确定当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，生成预警信号。
具体地，在当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，判断出当前信息链路将发生降级等级电磁环境效应，此时信息链路稳定性下降，但仍能满足通信要求，所以生成预警信号向地面装置进行预警；在当前干扰信号强度小于第一干扰信号强度阈值时，判断出当前信息链路不会发生降级等级电磁环境效应，信息链路处于电磁兼容环境，则继续实时在线监测敏感频段信号，防止无人机落入强电磁干扰区域。
S104：当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机切换频道。
在当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，判断出当前信息链路将发生失锁等级电磁环境效应，无人机因受到电磁干扰而使得上行信息链路中断，地面控制站失去对无人机的控制，此时无人机自动切换频道，避开电磁干扰锋芒。
S105：当确定当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机返航。
在当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值时，判断出当前信息链路将发生硬件损伤等级电磁环境效应，此时外界干扰信号强度很强，可能会造成接收机内部功率器件烧毁，所以在硬件损伤等级电磁环境下无人机自动执行返程指令，避免损坏无人机硬件设备。
S106：发送预警信号到地面控制装置，以使地面控制装置进行报警。
当无人机发生降级等级电磁环境效应后，发送预警信号给地面控制装置，使地面控制装置在无人机即将进入强电磁环境时发出预警，并且还可以显示降级电磁环境效应下的多种无人机防御动作，以供工作人员参考判断，对无人机做出相应的控制。
从本实施例可知，本发明通过建立无人机电磁辐射敏感信息数据库，获取无人机电磁参数信息和外界电磁辐射干扰信息，根据预存的电磁辐射敏感信息和获取到的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率得到对应的不同电磁环境等级的敏感阈值，与当前干扰信号强度进行对比，判断后得出无人机信息链路所处的电磁环境等级，针对电磁辐射干扰对无人机信息链路造成的不同影响程度，提出相对应的抗电磁干扰防护响应措施。避免无人机在无征兆的情况下陷入强电磁干扰区域，突发意外状况，提高无人机的电磁威胁感知能力，削弱外界连续波带内电磁辐射干扰对无人机装备的影响程度，提升装备的智能化发展水平。
实施例二
参考图2，图2示出了本发明实施例二提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法的实现流程图，在上述实施例的基础上，本实施例还包括：
S201与上述S101的内容一致，具体请参阅S101的相关内容，这里不再赘述。
S202：根据预存的电磁辐射敏感信息和获取的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值，第一参数敏感阈值包括第一干扰信号强度阈值，第二参数敏感阈值包括第二干扰信号强度阈值，第三参数敏感阈值包括第三干扰信号强度阈值。
具体地，为了提高电磁环境效应预测精度，本实施例开展关键参数的二次比较。将无人机接收机的AGC电压作为辅助参数进行二次比较，利用实验测得的敏感频点、敏感阈值和AGC电压作为先验条件，拟合出无人机工作信号频率、信息链路接收工作信号强度与电磁干扰敏感频点对应的敏感阈值和AGC电压之间的曲线关系，建立电磁辐射敏感信息数据库。本实施例中生成的的第一参数敏感阈值还包括第一AGC电压阈值，第二参数敏感阈值还包括第二AGC电压阈值，第三参数敏感阈值还包括第三AGC电压阈值。
S203：获取无人机上的接收机的当前AGC电压。
具体地，AGC电压为接收机中频放大单元中自动增益控制电路内部电调衰减器控制的传导信号衰减幅值，该电路结构能够控制输出的中频信号功率稳定于固定值，电压值反映了接收信号的强度，即接收信号越强，需要的电调衰减量越大，AGC电压也越高，获取无人机上的接收机的当前AGC电压为辅助参数。
S204：当确定当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，判断当前AGC电压是否小于第一AGC电压阈值。
具体地，与实施例一不同的是，本实施例为了提高电磁环境效应预测精度，以AGC电压为辅助参数开展关键参数的二次比较，当判断出当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，初步判定信息链路将会发生降级等级电磁环境效应。再进行辅助参数的二次比较，判断当前AGC电压是否小于第一AGC电压阈值。
S205：当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，判断当前AGC电压是否小于第二AGC电压阈值。
具体地，当判断出当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值后，初步判定信息链路将会发生失锁等级电磁环境效应，再进行辅助参数的二次比较，判断当前AGC电压是否小于第二AGC电压阈值。
S206：当确定当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值时，判断当前AGC电压是否小于第三AGC电压阈值。
当判断出当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值后，初步判定信息链路将会发生硬件损伤等级电磁环境效应，再进行辅助参数的二次比较，判断当前AGC电压是否小于第三AGC电压阈值。
S207：当判定当前AGC电压小于第一AGC电压阈值时，生成预警信号。
在当前AGC电压小于第一AGC电压阈值时，表示外界射频电磁环境辐射频率在装备敏感频带范围内，但由于信号强度相对较低，造成信噪比减小，误码率增大，所以信息链路稳定性下降，但仍能满足通信要求，此时生成预警信号向地面控制装置发出预警；当当前AGC电压大于第一AGC电压阈值时，判定信息链路暂时不会发生降级等级电磁环境效应，需要继续对外界电磁环境和内部电磁参数进行监测。
S208：当判定当前AGC电压小于第二AGC电压阈值时，控制无人机切换频道。
在当前AGC电压小于第二AGC电压阈值时，表示外界射频电磁环境辐射频率在装备敏感频带范围内，且信号强度大，误码率大于链路正常通信规定值，上行信息链路中断，地面控制站失去对无人机的控制，所以无人机自动切换频道；当当前AGC电压大于第二AGC电压阈值时，判定信息链路暂时不会发生失锁等级电磁环境效应，需要继续对外界电磁环境和内部电磁参数进行监测。
S209：当判定当前AGC电压小于第三AGC电压阈值时，控制无人机返程。
在当前AGC电压小于第三AGC电压阈值时，由于外界射频电磁环境辐射频率在装备敏感频带范围内，且信号强度很高，可能是瞬态强电磁脉冲信号，会造成接收机内部功率器件烧毁，导致数据链异常并引发无人机严重的毁伤效应，所以此时无人机自动执行返程指令；在当前AGC电压大于第三AGC电压阈值时，判定信息链路暂时不会发生硬件损伤等级电磁环境效应，需要继续对外界电磁环境和内部电磁参数进行监测。
从本实施例可知，本发明在上述实施例的基础上加入了关键参数二次比较，初步判断出当前干扰信号强度与干扰信号强度阈值的大小后，进行辅助参数AGC电压的判断，接收无人机的接收机的当前AGC电压，与AGC电压阈值进行比较，综合判断后得出无人机信息链路的电磁安全形势，提高了电磁环境效应的预测精度。
实施例三
参照图3，图3示出了本发明实施例三提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法的实现流程图。在上述实施例的基础上，本实施例详述如下：
S301至S306与上述的S101至S106的内容一致，具体请参阅S101至S106的相关内容，这里不再赘述。
S307：接收地面控制装置发送的第一执行命令。
具体地，预警信号发送到地面控制装置以后，地面控制装置根据预警信号生成两种无人机降级等级电磁环境效应下的备选防御方案，分别是调整无人机姿态和切换频道，地面工作人员在看到预警信号后根据地面控制装置提供的方案决定出执行方案并生成第一执行命令。
S308：根据第一执行命令调整无人机姿态或切换频道。
具体地，根据接收到的第一执行命令中的信息，调整无人机的姿态或者切换频道。
从本实施例可知，在无人机发生降级等级电磁环境效应的情况下，信息链路稳定性下降，但是仍然满足通信要求，所以此时向地面控制装置发送预警信号，提醒工作人员无人机即将进入强电磁环境领域，并通过人工干预消除或者减轻外界电磁辐射对无人机信息链路造成的影响，避免无人机信息链路在毫无征兆的情况下受到强电磁辐射的破坏，提高无人机的生存能力。
实施例四
参照图4，图4示出了本发明实施例四提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法的实现流程图。在上述实施例的基础上，本实施例详述如下：
当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机切换频道后，本实施例还包括：
S401：重新获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息。
具体地，在判断出无人机发生失锁等级电磁环境效应的情况并执行自动切换频道后，判断无人机是否恢复正常，所以重新获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息。
S402：根据预存的电磁辐射敏感信息和获取的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值。
获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息后，根据电磁辐射敏感信息库中的电磁辐射敏感信息，再次生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值。
S403：当当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值时，控制无人机按照预设时间段关闭上行接收链路，重新规划行驶路径。
具体地，当判断出当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值时，无人机并没有恢复常态，则按照预设时间段关闭上行接收链路，并重新规划行驶路径，避开电磁辐射锋芒。
具体地，上文提到的按照预设时间段关闭上行接收链路，指的是，关闭接收链路的时间，例如，将关闭接收链路的预设时间设定为1分钟，则在无人机发生失锁等级电磁环境效应且对无人机切换频道不能回复正常时，则将无人机上行链路关闭一分钟，一分钟后重新开机，检查无人机是否恢复正常。
在当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值时，控制无人机按照预设时间段关闭上行接收链路，重新规划行驶路径后，本实施例还包括：
S404：重新获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息。
再次重新获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息以检查无人机是否恢复正常。
S405：根据预存的电磁辐射敏感信息和获取的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值。
获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息后，再次根据电磁辐射敏感信息库中的电磁辐射敏感信息，生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值。
S406：当当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值时，控制无人机返程。
当判断出当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值时，无人机依然并没有恢复常态，则无人机自动执行返程指令。
从本实施例可知，在无人机发生失锁等级电磁环境效应时，首先对无人机切换频道，无人机信息链路若无法恢复，按照预设时间段关闭上行接收链路，重新规划行驶路径，开机后再次判断仍失锁则寻迹返程，本实施例在失锁环境下分层次逐步地消除或者减轻外界电磁辐射对无人机信息链路造成的影响，从而保证无人机的安全飞行，提高无人机的生存能力。
实施例五
参照图5，图5示出了本发明实施例五提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰装置的结构示意图。本实施例提供的装置包括：电磁信息获取模块501、敏感阈值生成模块502、预警信号生成模块503、频道切换控制模块504、返程控制模块505和预警信号发送模块506。
电磁信息获取模块501，用于获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息，电磁参数包括无人机工作信号频率和工作信号强度，外界电磁辐射干扰信息包括当前干扰信号频率和当前干扰信号强度。
具体地，加装电磁信息获取模块，对无人机的电磁环境进行监测，本实施例的电磁信息获取模块利用信息链路自身天线作为测量天线，既满足了信号频率监测范围，提高了天线间的兼容性，又减少了天线搭载数量，减轻了机载重量，通过频谱扫描得到无人机工作信号强度和干扰信号频率、强度等信息。
敏感阈值生成模块502，用于根据预存的电磁辐射敏感信息和接收到的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值，第一参数敏感阈值包括第一干扰信号强度阈值，第二参数敏感阈值包括第二干扰信号强度阈值，第三参数敏感阈值包括第三干扰信号强度阈值。
预警信号生成模块503，用于当确定当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，生成预警信号。
预警信号发送模块506，用于发送预警信号到地面控制装置，以使地面控制装置进行报警。
频道切换控制模块504，用于当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机切换频道。
返程控制模块505，用于当确定当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机返航。
从本实施例可知，通过电磁信息获取模块获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息，并根据预存的电磁辐射敏感信息和接收到的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值，通过判断得出当前无人机处于兼容、降级、失锁和硬件损伤中的何种电磁环境等级，根据不同等级提出相对应的抗电磁干扰防护响应措施。本实施例通过机载天线作为电磁信息获取模块获取无人机电磁参数和电磁辐射干扰信息的天线，既满足了信号频率监测范围，提高了天线间的兼容性，又减少了天线搭载数量，减轻了机载重量，通过判断当前无人机所处的电磁环境效应等级，避免无人机在无征兆的情况下陷入强电磁干扰区域，突发意外状况，提高无人机的电磁威胁感知能力，削弱外界连续波带内电磁辐射干扰对无人机装备的影响程度，提升装备的智能化发展水平。
实施例六
参照图6，图6示出了本发明实施例六提供的无人机信息链路抗电磁辐射干扰装置的结构示意图，在上述实施例的基础上，本实施例的装置还包括：电压获取模块506、第一判断模块507、第二判断模块508、第三判断模块509、执行命令接收模块510、无人机控制模块511和链路关闭模块512。
电压获取模块506，用于获取无人机上的接收机的当前AGC电压。
第一判断模块507，用于当确定当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，判断当前AGC电压是否小于第一AGC电压阈值。
预警信号生成模块503，还用于当判定当前AGC电压小于第一AGC电压阈值时，生成预警信号。
第二判断模块508，用于当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，判断当前AGC电压是否小于第二AGC电压阈值。
频道切换控制模块504，还用于当判定当前AGC电压小于第二AGC电压阈值时控制无人机切换频道。
第三判断模块509，用于当确定当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值时，判断当前AGC电压是否小于第三AGC电压阈值。
返程控制模块505，还用于当判定当前AGC电压小于第三AGC电压阈值时，控制无人机返程。
执行命令接收模块510，用于接收地面控制装置发送的第一执行命令，其中第一执行命令是工作人员通过地面控制装置发出的命令。
无人机控制模块511，用于根据第一执行命令调整无人机姿态或切换频道。
链路关闭模块512，用于在当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值时，控制无人机按照预设时间段关闭上行接收链路，重新规划行驶路径；具体地，当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机切换频道后，电磁信息获取模块501还用在频道切换控制模块控制无人机切换频道之后，重新获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息；经过敏感阈值生成模块502再次生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值；在当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值时，链路关闭模块512控制无人机按照预设时间段关闭上行接收链路，重新规划行驶路径。
进一步地，电磁信息获取模块501还用于链路关闭模块512关闭上行接收链路之后，重新获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息。敏感阈值生成模块502再次生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值；在当前干扰信号强度仍然大于第二干扰信号强度阈值时，返程控制模块505控制无人机返程。
从本实施例可知，本发明通过无人机干扰信号强度初步判断得出当前无人机处于兼容、降级、失锁和硬件损伤中的何种电磁环境等级，然后再利用辅助参数AGC电压作为二次参数进行判断，综合判断后得出无人机信息链路的电磁安全形势，提高了电磁环境效应的预测精度，然后根据不同等级提出相对应的抗电磁干扰防护响应措施，分层次逐步的消除或者减轻外界电磁辐射对无人机信息链路造成的影响，从而保证无人机的安全飞行，提高无人机的生存能力。
在本发明的另一实施例中提供了一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法的终端设备，终端设备可以包括：一个或多个处理器、一个或多个输入设备、一个或多个输出设备及一个或多个存储器。上述处理器、输入设备、输出设备及存储器通过通信总线完成相互间的通信。存储器用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令。处理器用于执行存储器存储的程序指令。其中，处理器被配置用于调用程序指令执行以下操作：
处理器，用于获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息，电磁参数包括无人机工作信号频率和工作信号强度，外界电磁辐射干扰信息包括当前干扰信号频率和当前干扰信号强度；根据预存的电磁辐射敏感信息和获取的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值，第一参数敏感阈值包括第一干扰信号强度阈值，第二参数敏感阈值包括第二干扰信号强度阈值，第三参数敏感阈值包括第三干扰信号强度阈值；当确定当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，生成预警信号；发送预警信号到地面控制装置，以使地面控制装置进行报警；当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机切换频道；当确定当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机返航。
进一步地，第一参数敏感阈值还包括第一AGC电压阈值，第二参数敏感阈值还包括第二AGC电压阈值，第三参数敏感阈值还包括第三AGC电压阈值。处理器还用于获取所述无人机上的接收机的当前AGC电压；当确定当前干扰信号强度大于第一干扰信号强度阈值且小于第二干扰信号强度阈值时，判断当前AGC电压是否小于第一AGC电压阈值；当判定当前AGC电压小于第一AGC电压阈值时，生成预警信号；当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，判断当前AGC电压是否小于第二AGC电压阈值；当判定当前AGC电压小于第二AGC电压阈值时，控制无人机切换频道；当确定当前干扰信号强度大于第三干扰信号强度阈值时，判断当前AGC电压是否小于第三AGC电压阈值；当判定当前AGC电压小于第三AGC电压阈值时，控制无人机返程。
进一步地，发送预警信号到地面控制装置，以使地面控制装置进行报警之后，处理器还用于接收地面控制装置发送的第一执行命令；根据第一执行命令调整无人机姿态或切换频道。
进一步地，当确定当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值且小于第三干扰信号强度阈值时，控制无人机切换频道后，处理器用于重新获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息；根据预存的电磁辐射敏感信息和获取的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值；在当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值时，控制无人机按照预设时间段关闭上行接收链路，重新规划行驶路径。
进一步地，在当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值时，控制无人机按照预设时间段关闭上行接收链路，重新规划行驶路径后，处理器还用于重新获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息；根据预存的电磁辐射敏感信息和获取的工作信号频率、工作信号强度和当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值；在当前干扰信号强度大于第二干扰信号强度阈值时，控制无人机返程。
在本发明的另一实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述终端的外部存储设备，例如所述终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMediaCard,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序及所述终端所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备)等执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法，其特征在于，包括：
获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息，所述电磁参数包括无人机工作信号频率和工作信号强度，所述外界电磁辐射干扰信息包括当前干扰信号频率和当前干扰信号强度；
根据预存的电磁辐射敏感信息和获取的所述工作信号频率、所述工作信号强度和所述当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值，所述第一参数敏感阈值包括第一干扰信号强度阈值，所述第二参数敏感阈值包括第二干扰信号强度阈值，所述第三参数敏感阈值包括第三干扰信号强度阈值；
当确定所述当前干扰信号强度大于所述第一干扰信号强度阈值且小于所述第二干扰信号强度阈值时，生成预警信号；
发送所述预警信号到地面控制装置，以使所述地面控制装置进行报警；
当确定所述当前干扰信号强度大于所述第二干扰信号强度阈值且小于所述第三干扰信号强度阈值时，控制所述无人机切换频道；
当确定所述当前干扰信号强度大于所述第三干扰信号强度阈值时，控制所述无人机返航。
2.如权利要求1所述的一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法，其特征在于，所述第一参数敏感阈值还包括第一AGC电压阈值，所述第二参数敏感阈值还包括第二AGC电压阈值，所述第三参数敏感阈值还包括第三AGC电压阈值；
所述方法还包括：
获取所述无人机上的接收机的当前AGC电压；
当确定所述当前干扰信号强度大于所述第一干扰信号强度阈值且小于所述第二干扰信号强度阈值时，判断所述当前AGC电压是否小于所述第一AGC电压阈值；
当判定所述当前AGC电压小于所述第一AGC电压阈值时，生成所述预警信号；
当确定所述当前干扰信号强度大于所述第二干扰信号强度阈值且小于所述第三干扰信号强度阈值时，判断所述当前AGC电压是否小于所述第二AGC电压阈值；
当判定所述当前AGC电压小于所述第二AGC电压阈值时，控制所述无人机切换频道；
当确定所述当前干扰信号强度大于所述第三干扰信号强度阈值时，判断所述当前AGC电压是否小于所述第三AGC电压阈值；
当判定所述当前AGC电压小于所述第三AGC电压阈值时，控制所述无人机返程。
3.如权利要求1所述的一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法，其特征在于，所述发送所述预警信号到地面控制装置，以使所述地面控制装置进行报警之后，还包括：
接收所述地面控制装置发送的第一执行命令；
根据所述第一执行命令调整无人机姿态或切换频道。
4.如权利要求1所述的一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法，其特征在于，所述当确定所述当前干扰信号强度大于所述第二干扰信号强度阈值且小于所述第三干扰信号强度阈值时，控制所述无人机切换频道后，还包括：
重新获取所述无人机电磁参数和所述外界电磁辐射干扰信息；
根据预存的所述电磁辐射敏感信息和获取的所述工作信号频率、所述工作信号强度和所述当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值；
当所述当前干扰信号强度大于所述第二干扰信号强度阈值时，控制所述无人机按照预设时间段关闭上行接收链路，重新规划行驶路径。
5.如权利要求4所述的一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰方法，其特征在于，所述当所述当前干扰信号强度大于所述第二干扰信号强度阈值时，控制所述无人机按照预设时间段关闭上行接收链路，重新规划行驶路径后，还包括：
重新获取所述无人机电磁参数和所述外界电磁辐射干扰信息；
根据预存的所述电磁辐射敏感信息和获取的所述工作信号频率、所述工作信号强度和所述当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值；
当所述当前干扰信号强度大于所述第二干扰信号强度阈值时，控制所述无人机返程。
6.一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰装置，其特征在于：
电磁信息获取模块，用于获取无人机电磁参数和外界电磁辐射干扰信息，所述电磁参数包括无人机工作信号频率和工作信号强度，所述外界电磁辐射干扰信息包括当前干扰信号频率和当前干扰信号强度；
敏感阈值生成模块，用于根据预存的电磁辐射敏感信息和获取的所述工作信号频率、所述工作信号强度和所述当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值，所述第一参数敏感阈值包括第一干扰信号强度阈值，所述第二参数敏感阈值包括第二干扰信号强度阈值，所述第三参数敏感阈值包括第三干扰信号强度阈值；
预警信号生成模块，用于当确定所述当前干扰信号强度大于所述第一干扰信号强度阈值且小于所述第二干扰信号强度阈值时，生成预警信号；
预警信号发送模块，用于发送所述预警信号到地面控制装置，以使所述地面控制装置进行报警；
频道切换控制模块，用于当确定所述当前干扰信号强度大于所述第二干扰信号强度阈值且小于所述第三干扰信号强度阈值时，控制所述无人机切换频道；
返程控制模块，用于当确定所述当前干扰信号强度大于所述第三干扰信号强度阈值时，控制所述无人机返航。
7.如权利要求6所述的一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰装置，其特征在于，所述敏感阈值生成模块的所述第一参数敏感阈值包括第一AGC电压阈值，所述第二参数敏感阈值包括第二AGC电压阈值，所述第三参数敏感阈值包括第三AGC电压阈值，所述装置还包括：
电压获取模块，用于获取所述无人机上的接收机的当前AGC电压；
第一判断模块，用于当确定所述当前干扰信号强度大于所述第一干扰信号强度阈值且小于所述第二干扰信号强度阈值时，判断所述当前AGC电压是否小于所述第一AGC电压阈值；
所述预警信号生成模块，还用于当判定所述当前AGC电压小于所述第一AGC电压阈值时，生成所述预警信号；
第二判断模块，用于当确定所述当前干扰信号强度大于所述第二干扰信号强度阈值且小于所述第三干扰信号强度阈值时，判断所述当前AGC电压是否小于所述第二AGC电压阈值；
所述频道切换控制模块，还用于当判定所述当前AGC电压小于所述第二AGC电压阈值时控制所述无人机切换频道；
第三判断模块，用于当确定所述当前干扰信号强度大于所述第三干扰信号强度阈值时，判断所述当前AGC电压是否小于所述第三AGC电压阈值；
所述返程控制模块，还用于当判定所述当前AGC电压小于所述第三AGC电压阈值时，控制所述无人机返程。
8.如权利要求6所述的一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰装置，其特征在于，还包括：
执行命令接收模块，用于所述预警信号发送模块之后，接收所述地面控制装置发送的第一执行命令；
无人机控制模块，用于根据所述第一执行命令调整无人机姿态或切换频道。
9.如权利要求6所述的一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰装置，其特征在于，
所述电磁信息获取模块，还用于所述频道切换控制模块控制所述无人机切换频道之后，重新获取所述无人机电磁参数和所述外界电磁辐射干扰信息；
所述敏感阈值生成模块，用于根据预存的所述电磁辐射敏感信息和获取的所述工作信号频率、所述工作信号强度和所述当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值；
链路关闭模块，用于当所述当前干扰信号强度大于所述第二干扰信号强度阈值时，控制所述无人机按照预设时间段关闭上行接收链路，重新规划行驶路径。
10.如权利要求9所述的一种无人机信息链路抗电磁辐射干扰装置，其特征在于，
所述电磁信息获取模块，还用于所述链路关闭模块关闭所述上行接收链路之后，重新获取所述无人机电磁参数和所述外界电磁辐射干扰信息；
所述敏感阈值生成模块，用于根据预存的所述电磁辐射敏感信息和获取的所述工作信号频率、所述工作信号强度和所述当前干扰信号频率生成第一参数敏感阈值、第二参数敏感阈值和第三参数敏感阈值；
所述返程控制模块，还用于当所述当前干扰信号强度大于所述第二干扰信号强度阈值时，控制所述无人机返程。
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