CN109443098A - 用于无人机的诱捕装置、系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于无人机的诱捕装置、系统及方法,装置包括:机箱,机箱内安装有:诱捕控制主机、程控电源、干扰诱骗信号源、信号功率放大器,诱捕控制主机通过导线分别与程控电源、干扰诱骗信号源和信号功率放大器连接,程控电源通过导线与信号功率放大器连接,干扰诱骗信号源通过导线与信号功率放大器连接,信号功率放大器通过导线与定向天线连接,通过向侵入敏感区的无人机发射干扰信号和诱捕信号,对无人机进行有效的干扰和控制,以达到对侵入敏感区的无人机进行有效的干扰和控制,将目标无人机降落到指定地点,有效保障个人隐私和国家安全的目的。
Description
技术领域
本发明涉及无人机诱捕干扰技术领域,具体涉及一种用于无人机的诱捕装置、系统及方法。
背景技术
随着科技水平的进步,无人机逐渐被应用于多个领域,还有一些无人机爱好者或摄影爱好者将无人机当成娱乐的工具,但是国家为了保障国家安全,保障合法飞行器的正常航行(例如民用客机等),设置了许多禁飞区或敏感区,近些年来,小型多旋翼式无人机侵入敏感区域的事件时有发生,危及个人隐私和国家安全。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出了一种用于无人机的诱捕装置、系统及方法,以达到对侵入敏感区的无人机进行有效的干扰和控制,将目标无人机降落到指定地点,有效保障个人隐私和国家安全的目的。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:一种用于无人机的诱捕装置,所述装置包括:机箱、诱捕控制主机、程控电源、干扰诱骗信号源、信号功率放大器、和定向天线,所述诱捕控制主机、程控电源、干扰诱骗信号源、信号功率放大器均集成在机箱内部,所述诱捕控制主机通过导线分别与程控电源、干扰诱骗信号源和信号功率放大器连接,所述程控电源通过导线与信号功率放大器连接,所述干扰诱骗信号源通过导线与信号功率放大器连接,所述信号功率放大器通过导线与定向天线连接,所述诱捕控制主机用于生成干扰数据,并将轨迹数据,所述诱捕控制主机还用于控制信号功率放大器工作;所述干扰诱骗信号源用于生成射频信号并将射频信号发送至信号功率放大器;所述信号功率放大器用于对射频信号进行放大,并将放大后的射频信号通过定向天线发送至无人机。
进一步地,所述程控电源包括:AC-DC电源模块、开关控制电路和电源控制处理单元,所述AC-DC电源模块,用于为诱捕控制主机、干扰诱骗信号源和信号功率放大器供电;所述开关控制电路,用于控制诱捕控制主机、干扰诱骗信号源、信号功率放大器的开关;所述电源控制处理单元,用于根据程序控制开关控制电路。
进一步地,所述程控电源中还包括滤波电路,所述滤波电路与AC-DC电源模块连接,所述滤波电路用于降低电流纹波。
进一步地,所述干扰诱骗信号源包括:GLONASS干扰信号源和GPS干扰诱骗信号源,所述GLONASS干扰信号源用于在诱捕控制主机控制下产生GLONASS干扰射频信号,并将GLONASS干扰射频信号发送至信号功率放大器;所述GPS干扰诱骗信号源用于在诱捕控制主机控制下产生GPS干扰诱骗射频信号,并将GPS干扰诱骗射频信号发送至信号功率放大器。
进一步地,所述信号功率放大器包括:GLONASS功放、GPS功放和双工器,所述GLONASS功放用于对GLONASS干扰射频信号进行放大,并将放大后的GLONASS干扰射频信号通过定向天线发送至无人机,所述GPS功放用于,对GPS干扰诱骗射频信号进行放大,并将放大后的GPS干扰诱骗射频信号通过定向天线发送至无人机,所述双工器用于对GLONASS干扰射频信号和GPS干扰诱骗射频信号合成后输出。
一种用于无人机的诱捕系统,所述系统包括:数据接收模块、数据预处理模块、目标运动状态计算模块、目标运动状态超前预估模块、信息融合模块和诱捕控制计算模块;
所述数据接收模块,用于接收诱捕控制主机发来的控制信息、目标信息、本站信息,数据接收模块将接收到的信息统一存储至系统缓存当中;
所述数据预处理模块,用于将数据接收模块接收到的数据进行分类、量化解析,生成解析后的目标信息、控制信息和本站信息;
所述目标运动状态计算模块,用于根据解析后的目标信息和本站信息,计算出目标相对于本站的目标当前运动信息;
所述目标运动状态超前预估模块,用于对目标的运动历史信息进行统计,并结合当前状态对目标的运动进行超前预估,得到目标运动趋势信息;
所述信息融合模块,用于接收本站信息、目标当前运动信息和目标运动趋势信息,将本站信息、目标当前运动信息和目标运动趋势信息进行融合滤波后得到当前目标的态势信息;
所述诱捕控制计算模块,用于根据解析后的控制信息和目标的态势信息计算出诱捕控制数据,并将诱捕控制数据发送给诱捕控制装置。
进一步地,所述数据接收模块还用于接收诱捕干扰装置的工作状态信息。
进一步地,所述目标当前运动信息包括:目标的运动位置、目标的速度和目标的状态。一种用于无人机的诱捕方法,所述方法包括:系统接收诱捕控制主机发来的控制信息、目标信息、本站信息;系统将数据接收模块接收到的数据进行分类、量化解析,生成解析后的目标信息、控制信息和本站信息;系统判断目标信息是否有效,并对有效的目标信息进行目标运动状态计算和目标运动状态超前预估计,得到目标当前运动信息和目标运动趋势信息;系统结合本站信息、目标当前运动信息和目标运动趋势信息生成当前目标的态势信息;系统根据控制信息和当前目标的态势信息生成诱捕控制数据从而实现对无人机的诱捕控制。
本发明具有如下优点:
(1).本发明通过向侵入敏感区的无人机发射干扰信号和诱捕信号,对无人机进行有效的干扰和控制,将目标无人机降落到指定地点,有效的保障个人隐私和国家安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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。
图1为本发明实施例公开的用于无人机的诱捕装置结构示意图;
图2为本发明实施例公开的用于无人机的诱捕装置原理示意图;
图3为本发明实施例公开的用于无人机的诱捕系统功能模块示意图;
图4为本发明实施例公开的用于无人机的诱捕方法流程示意图;
图中数字和字母所表示的相应部件名称:
1、机箱;2、诱捕控制主机;3、程控电源;4、干扰诱骗信号源;5、信号功率放大器;6、数据接收模块;7、数据预处理模块;8、目标运动状态计算模块;9、目标运动状态超前预估模块;10、信息融合模块;11、诱捕控制计算模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种用于无人机的诱捕装置、系统及方法,其工作原理是通过向侵入敏感区的无人机发射干扰信号和诱捕信号,对无人机进行有效的干扰和控制,以达到对侵入敏感区的无人机进行有效的干扰和控制,将目标无人机降落到指定地点,有效保障个人隐私和国家安全的目的。
下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图2所示,一种用于无人机的诱捕装置,所述装置包括:机箱1、诱捕控制主机2、程控电源3、干扰诱骗信号源4、信号功率放大器5、和定向天线,所述诱捕控制主机2、程控电源3、干扰诱骗信号源4、信号功率放大器5均集成在机箱1内部,所述诱捕控制主机2通过导线分别与程控电源3、干扰诱骗信号源4和信号功率放大器5连接,所述程控电源3通过导线与信号功率放大器5连接,所述干扰诱骗信号源4通过导线与信号功率放大器5连接,所述信号功率放大器5通过导线与定向天线连接,所述诱捕控制主机2用于生成干扰数据,并将轨迹数据,所述诱捕控制主机2还用于控制信号功率放大器5工作;所述干扰诱骗信号源4用于生成射频信号并将射频信号发送至信号功率放大器5;所述信号功率放大器5用于对射频信号进行放大,并将放大后的射频信号通过定向天线发送至无人机。
其中定向天线为OLB-510-10型喇叭天线。
其中,所述程控电源3包括:AC-DC电源模块、开关控制电路和电源控制处理单元,所述AC-DC电源模块,用于为诱捕控制主机2、干扰诱骗信号源4和信号功率放大器5供电;所述开关控制电路,用于控制诱捕控制主机2、干扰诱骗信号源4、信号功率放大器5的开关;所述电源控制处理单元,用于根据程序控制开关控制电路。
其中,所述程控电源3中还包括滤波电路,所述滤波电路与AC-DC电源模块连接,所述滤波电路用于降低电流纹波。
其中,所述干扰诱骗信号源4包括:GLONASS干扰信号源和GPS干扰诱骗信号源4,所述GLONASS干扰信号源用于在诱捕控制主机2控制下产生GLONASS干扰射频信号,并将GLONASS干扰射频信号发送至信号功率放大器5;所述GPS干扰诱骗信号源4用于在诱捕控制主机2控制下产生GPS干扰诱骗射频信号,并将GPS干扰诱骗射频信号发送至信号功率放大器5。
其中,所述信号功率放大器5包括:GLONASS功放、GPS功放和双工器,所述GLONASS功放用于对GLONASS干扰射频信号进行放大,并将放大后的GLONASS干扰射频信号通过定向天线发送至无人机,所述GPS功放用于,对GPS干扰诱骗射频信号进行放大,并将放大后的GPS干扰诱骗射频信号通过定向天线发送至无人机,所述双工器用于对GLONASS干扰射频信号和GPS干扰诱骗射频信号合成后输出。
其中,诱捕控制主机2通过网络接口与指挥控制主机进行通信,根据雷达和光电系统测量的无人机位置和运动信息,装订诱骗轨迹控制算法、干扰算法,生成轨迹数据和干扰数据,产生干扰/诱骗基带信号波形,送给GLONASS干扰信号源和GPS干扰/诱骗信号源,同时控制两个功放的输出信号。
GLONASS干扰信号源在诱捕控制主机2控制下产生GLONASS干扰射频信号,通过功放放大后使GLONASS接收机无法正常工作。
GPS干扰/诱骗信号源在诱捕控制主机2控制下产生GPS干扰/诱骗射频信号,通过功放放大后使GPS接收机无法正常工作或接收虚假GPS信号。
GPS\GLONASS功放对信号源产生的射频信号进行放大,其放大由诱捕控制主机2根据无人机距离、俯仰角等信息进行控制,保证在有效作用距离内干扰/诱骗信号不超出导航接收机动态范围。
定向天线将GPS功放和GLONASS功放输出信号在主波束范围内增强,增加诱捕干扰机的作用距离。
程控电源3为机箱1内各个设备提供电能并进行管理,监测电流大小,同时控制风扇转速,调节机箱1内温度。
其中,诱捕干扰主机采用研华嵌入式无风扇工控机ARK-3500F;干扰/诱骗信号源选用卫星信号干扰/模拟器;功放/双工器选用PA002,GPS/GLONASS双频段功放,其内置双工器。
如图3所示:一种用于无人机的诱捕系统,所述系统包括:数据接收模块6、数据预处理模块7、目标运动状态计算模块8、目标运动状态超前预估模块9、信息融合模块10和诱捕控制计算模块11;
所述数据接收模块6,用于接收诱捕控制主机2发来的控制信息、目标信息、本站信息,数据接收模块6将接收到的信息统一存储至系统缓存当中;
所述数据预处理模块7,用于将数据接收模块6接收到的数据进行分类、量化解析,生成解析后的目标信息、控制信息和本站信息;
所述目标运动状态计算模块8,用于根据解析后的目标信息和本站信息,计算出目标相对于本站的目标当前运动信息;
所述目标运动状态超前预估模块9,用于对目标的运动历史信息进行统计,并结合当前状态对目标的运动进行超前预估,得到目标运动趋势信息;
所述信息融合模块10,用于接收本站信息、目标当前运动信息和目标运动趋势信息,将本站信息、目标当前运动信息和目标运动趋势信息进行融合滤波后得到当前目标的态势信息;
所述诱捕控制计算模块11,用于根据解析后的控制信息和目标的态势信息计算出诱捕控制数据,并将诱捕控制数据发送给诱捕控制装置。
其中,所述数据接收模块6还用于接收诱捕干扰装置的工作状态信息。
其中,所述目标当前运动信息包括:目标的运动位置、目标的速度和目标的状态。
如图4所示:一种用于无人机的诱捕方法,所述方法包括:系统接收诱捕控制主机2发来的控制信息、目标信息、本站信息;系统将数据接收模块6接收到的数据进行分类、量化解析,生成解析后的目标信息、控制信息和本站信息;系统判断目标信息是否有效,并对有效的目标信息进行目标运动状态计算和目标运动状态超前预估计,得到目标当前运动信息和目标运动趋势信息;系统结合本站信息、目标当前运动信息和目标运动趋势信息生成当前目标的态势信息;系统根据控制信息和当前目标的态势信息生成诱捕控制数据从而实现对无人机的诱捕控制。
干扰诱捕无人机一般分为三步:探测、跟踪识别和反制,对无人机进行主动探测或被动探测,主动探测一般采用一次雷达,对消费级无人机探测范围一般在几十米到几公里,对大中型无人机可达几十公里甚至上千公里,被动探测可分为无线电监测、声波监测等;发现无人机后,对无人机进行跟踪和识别,跟踪可采用雷达或者光电跟踪,识别可采用无线电频谱识别,声波识别、智能图像识别和人工识别;通过向无人机发射干扰信号和诱骗干扰信号,反制无人机,使无人机降落到指定位置。
以上所述的仅是本发明所公开的一种用于无人机的诱捕装置、系统及方法的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于无人机的诱捕装置,其特征在于,所述装置包括:机箱、诱捕控制主机、程控电源、干扰诱骗信号源、信号功率放大器、和定向天线,所述诱捕控制主机、程控电源、干扰诱骗信号源、信号功率放大器均集成在机箱内部,所述诱捕控制主机通过导线分别与程控电源、干扰诱骗信号源和信号功率放大器连接,所述程控电源通过导线与信号功率放大器连接,所述干扰诱骗信号源通过导线与信号功率放大器连接,所述信号功率放大器通过导线与定向天线连接,所述诱捕控制主机用于生成干扰数据,并将轨迹数据,所述诱捕控制主机还用于控制信号功率放大器工作;所述干扰诱骗信号源用于生成射频信号并将射频信号发送至信号功率放大器;所述信号功率放大器用于对射频信号进行放大,并将放大后的射频信号通过定向天线发送至无人机。
2.根据权利要求1所述的用于无人机的诱捕装置,其特征在于,所述程控电源包括:AC-DC电源模块、开关控制电路和电源控制处理单元,所述AC-DC电源模块,用于为诱捕控制主机、干扰诱骗信号源和信号功率放大器供电;所述开关控制电路,用于控制诱捕控制主机、干扰诱骗信号源、信号功率放大器的开关;所述电源控制处理单元,用于根据程序控制开关控制电路。
3.根据权利要求1所述的用于无人机的诱捕装置,其特征在于,所述程控电源中还包括滤波电路,所述滤波电路与AC-DC电源模块连接,所述滤波电路用于降低电流纹波。
4.根据权利要求1或2所述的用于无人机的诱捕装置,其特征在于,所述干扰诱骗信号源包括:GLONASS干扰信号源和GPS干扰诱骗信号源,所述GLONASS干扰信号源用于在诱捕控制主机控制下产生GLONASS干扰射频信号,并将GLONASS干扰射频信号发送至信号功率放大器;所述GPS干扰诱骗信号源用于在诱捕控制主机控制下产生GPS干扰诱骗射频信号,并将GPS干扰诱骗射频信号发送至信号功率放大器。
5.根据权利要求4所述的用于无人机的诱捕装置,其特征在于,所述信号功率放大器包括:GLONASS功放、GPS功放和双工器,所述GLONASS功放用于对GLONASS干扰射频信号进行放大,并将放大后的GLONASS干扰射频信号通过定向天线发送至无人机,所述GPS功放用于,对GPS干扰诱骗射频信号进行放大,并将放大后的GPS干扰诱骗射频信号通过定向天线发送至无人机,所述双工器用于对GLONASS干扰射频信号和GPS干扰诱骗射频信号合成后输出。
6.一种用于无人机的诱捕系统,其特征在于,所述系统包括:数据接收模块、数据预处理模块、目标运动状态计算模块、目标运动状态超前预估模块、信息融合模块和诱捕控制计算模块;
所述数据接收模块,用于接收诱捕控制主机发来的控制信息、目标信息、本站信息,数据接收模块将接收到的信息统一存储至系统缓存当中;
所述数据预处理模块,用于将数据接收模块接收到的数据进行分类、量化解析,生成解析后的目标信息、控制信息和本站信息;
所述目标运动状态计算模块,用于根据解析后的目标信息和本站信息,计算出目标相对于本站的目标当前运动信息;
所述目标运动状态超前预估模块,用于对目标的运动历史信息进行统计,并结合当前状态对目标的运动进行超前预估,得到目标运动趋势信息;
所述信息融合模块,用于接收本站信息、目标当前运动信息和目标运动趋势信息,将本站信息、目标当前运动信息和目标运动趋势信息进行融合滤波后得到当前目标的态势信息;
所述诱捕控制计算模块,用于根据解析后的控制信息和目标的态势信息计算出诱捕控制数据,并将诱捕控制数据发送给诱捕控制装置。
7.根据权利要求6所述的用于无人机的诱捕系统,其特征在于,所述数据接收模块还用于接收诱捕干扰装置的工作状态信息。
8.根据权利要求6所述的用于无人机的诱捕系统,其特征在于,所述目标当前运动信息包括:目标的运动位置、目标的速度和目标的状态。
9.一种用于无人机的诱捕方法,其特征在于,所述方法包括:系统接收诱捕控制主机发来的控制信息、目标信息、本站信息;系统将数据接收模块接收到的数据进行分类、量化解析,生成解析后的目标信息、控制信息和本站信息;系统判断目标信息是否有效,并对有效的目标信息进行目标运动状态计算和目标运动状态超前预估计,得到目标当前运动信息和目标运动趋势信息;系统结合本站信息、目标当前运动信息和目标运动趋势信息生成当前目标的态势信息;系统根据控制信息和当前目标的态势信息生成诱捕控制数据从而实现对无人机的诱捕控制。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190308 |