CN109919980B - 一种高效可靠无人机管控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效可靠无人机管控方法，集成的雷达探测系统提供多目标、高分辨率、线性脉冲调频、方位机扫以及俯仰频扫的方式，对输出的雷达探测目标进行多重分析后，提交精准探测目标；同时使用可见光跟踪模块对探测目标进行二次确认和跟踪，分析探测目标的轨迹定位；实时调整雷达探测系统的管控区域位置，对探测目标进行全方位管控。本发明采用集成的雷达探测系统以及多目标重复确认技术，对比原始环境影像的差异，有效降低雷达的虚警率，并联合可见光跟踪模块实现对雷达探测目标的二次确认，进一步提高对雷达虚假警告信息的排除。

Description

一种高效可靠无人机管控方法

技术领域

本发明涉及低空空域管控技术领域，具体的说，是一种高效可靠无人机管控方法。

背景技术

目前已有的无人机管控系统主要存在单一设备对无人机侦测系统准确性、可靠性、灵活性较差，虚警率较高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效可靠无人机管控方法，采用多系统、多目标重复确认、跟踪识别，降低虚警率。

本发明通过下述技术方案实现：一种高效可靠无人机管控方法，集成的雷达探测系统以多目标、高分辨率、线性脉冲调频、方位机扫以及俯仰频扫的方式扫描雷达探测目标，并对输出的雷达探测目标进行多重分析后，提交精准探测目标；同时使用可见光跟踪模块对探测目标进行二次确认和跟踪，分析探测目标的轨迹定位；实时调整雷达探测系统的管控区域位置，对探测目标进行全方位管控。

进一步地，为了更好的实现本发明，具体包括以下步骤：

步骤F1：采用集成的雷达探测系统实现线性脉冲调频机制和脉冲信号收发天线共用模式，以多目标、高分辨率、方位机扫以及俯仰频扫的方式对雷达探测目标进行扫描，并对输出的雷达探测目标进行多重分析，然后提交精准的探测目标信息；

步骤F2：将可见光跟踪模块接入雷达探测系统，对提交的探测目标的信息进行二次确认，并对探测目标进行快速锁定和跟踪；

步骤F3：对雷达探测系统的扫描半径进行调整，实时更改雷达探测系统管控的区域半径，达到全方位探测的目的；

步骤F4：提取可见光跟踪模块对探测目标跟踪的轨迹路径进行存储和回放，对轨迹路径进行统计分析，划分和修改管控区域；

步骤F5：将探测目标的信息和管控区域情况通过集成软件平台下发到用户终端，使信息能实时并精准的通知用户，实现对探测目标的驱离和迫降。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤F1具体包括以下步骤：

步骤F11：雷达探测系统采用脉冲信号、天线机械扫描或电扫描的方式，达到信号调频形式和脉冲信号收发天线共用模式的目的，实现雷达探测系统的线性脉冲调频机制；

步骤F12：使用雷达探测系统的线性脉冲调制机制和脉冲信号收发天线共用模式，提供多目标、高分辨率、方位机扫以及俯仰频扫的方式，对输出的雷达探测目标进行分析；

步骤F13：在探测目标所在的单元及其临近单元上积累，由雷达探测系统的三通道信号经过多普勒滤波、幅度检测、检测后积累，根据三通道信号的输出计算探测目标距离、速度、角度信息、角速度信息，从而实现对探测目标的高分辨侦测。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤F12具体包括以下步骤：

步骤F12-1：采用方位机扫的方式对雷达探测系统附近环境进行三次360°的扫描探测，然后将探测数据进行存储；

步骤F12-2：将探测目标进入管控区域的雷达数据与存储的数据进行对比分析和深度学习，若出现较大的数据差别，则进行俯仰频扫的方式快速捕捉目标，剔除雷达探测的虚假目标。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤F2具体包括以下步骤：

步骤F21：将可见光跟踪模块接入雷达探测系统，采用高速率、高精度的光电探测转台及两百万长焦高清摄像机，通过雷达探测系统提供的距离、高度、方位角信息，实现可见光跟踪模块对光电的精准引导；

步骤F22：当探测目标进入可见光视场角范围，采用自动甄别目标和AI学习的功能实现对探测目标的高效识别；

步骤F23：识别探测目标后自动对其进行跟踪，并对探测目标的信息进行二次确认，对虚假告警信息进行排除。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤F3具体是指：

根据管控区域需求，采用以雷达探测系统的安装地理位置经纬度为中心，对管控区域半径进行动态调整，实现对管控区域的探测目标进行全方位监控。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤F4具体包括以下步骤：

步骤F41：将探测目标的飞行轨迹进行存储和回放，对探测目标的出没路径进行统计分析；

步骤F42：根据雷达探测系统的性能对管控区域半径进行再次调整以及划分。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤F5具体包括以下步骤：

步骤F51：通过集成软件平台将雷达探测系统和光电探测转台提供的地理位置信息、探测目标高度信息、探测目标轨迹下发到用户终端；

步骤F52：对探测目标的信息进行实时分析监控，实现对探测目标的精准驱离和迫降。

工作原理：

集成的雷达探测系统提供了多目标、高分辨率、线性调频脉冲体制、方位扫机以及俯仰扫机的方式，对输出的探测目标进行多重分析后，提交可靠、精准的探测目标，所述探测目标即为无人机或飞行物等。同时向雷达探测系统集成接入可见光跟踪模块，有效提高对探测目标的识别和跟踪。采用灵活可变的管控区域划分，实时调整雷达探测系统管控的区域位置，并实时调整雷达探测系统的处理能力半径，通过改变管控区域的半径提高雷达探测系统管控的灵活性。并且实时分析探测目标的轨迹定位，实时调整探测管控的处理半径，根据管控区域进行方位角、管控半径距离进行调整和划分，提高对探测目标的灵活管控。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明采用集成的雷达探测系统以及多目标重复确认技术，对比原始环境影像的差异，有效降低雷达的虚警率，并联合可见光跟踪模块实现对雷达探测目标的二次确认，进一步提高对雷达虚假警告信息的排除；

（2）本发明采用多系统集成、多目标重复确认、跟踪识别的方式，降低虚警率，同时对管控区域进行灵活划分、机动处理，管控流程可根据探测目标的飞行轨迹进行存储和回放，提供高效可靠的处置办法和流程，提高管控的机动性、灵活性。

附图说明

图1为本发明管控示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本发明通过下述技术方案实现，如图1所示，一种高效可靠无人机管控方法，集成的雷达探测系统以多目标、高分辨率、线性脉冲调频、方位机扫以及俯仰频扫的方式扫描雷达探测目标，并对输出的雷达探测目标进行多重分析后，提交精准探测目标；同时使用可见光跟踪模块对探测目标进行二次确认和跟踪，分析探测目标的轨迹定位；实时调整雷达探测系统的管控区域位置，对探测目标进行全方位管控。

需要说明的是，通过上述改进，本发明提出一种高效可靠无人机管控方法，集成的雷达探测系统提供了多目标、高分辨率、线性调频脉冲体制、方位扫机以及俯仰扫机的方式，对输出的探测目标进行多重分析后，提交可靠、精准的探测目标，所述探测目标即为无人机或飞行物等。同时向雷达探测系统集成接入可见光跟踪模块，有效提高对探测目标的识别和跟踪。采用灵活可变的管控区域划分，实时调整雷达探测系统管控的区域位置，并实时调整雷达探测系统的处理能力半径，通过改变管控区域的半径提高雷达探测系统管控的灵活性。并且实时分析探测目标的轨迹定位，实时调整探测管控的处理半径，根据管控区域进行方位角、管控半径距离进行调整和划分，提高对探测目标的灵活管控。

本发明采用集成的雷达探测系统以及多目标重复确认技术，对比原始环境影像的差异，有效降低雷达的虚警率，并联合可见光跟踪模块实现对雷达探测目标的二次确认，进一步提高对雷达虚假警告信息的排除。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤F1：采用集成的雷达探测系统实现线性脉冲调频机制和脉冲信号收发天线共用模式，以多目标、高分辨率、方位机扫以及俯仰频扫的方式对雷达探测目标进行扫描，并对输出的雷达探测目标进行多重分析，然后提交精准的探测目标信息；

步骤F2：将可见光跟踪模块接入雷达探测系统，对提交的探测目标的信息进行二次确认，并对探测目标进行快速锁定和跟踪；

步骤F3：对雷达探测系统的扫描半径进行调整，实时更改雷达探测系统管控的区域半径，达到全方位探测的目的；

步骤F4：提取可见光跟踪模块对探测目标跟踪的轨迹路径进行存储和回放，对轨迹路径进行统计分析，划分和修改管控区域；

步骤F5：将探测目标的信息和管控区域情况通过集成软件平台下发到用户终端，使信息能实时并精准的通知用户，实现对探测目标的驱离和迫降。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1所示，所述步骤F1具体包括以下步骤：

步骤F11：雷达探测系统采用脉冲信号、天线机械扫描或电扫描的方式，达到信号调频形式和脉冲信号收发天线共用模式的目的，实现雷达探测系统的线性脉冲调频机制；

步骤F12：使用雷达探测系统的线性脉冲调制机制和脉冲信号收发天线共用模式，提供多目标、高分辨率、方位机扫以及俯仰频扫的方式，对输出的雷达探测目标进行分析；

所述步骤F12具体包括以下步骤：

步骤F12-1：采用方位机扫的方式对雷达探测系统附近环境进行三次360°的扫描探测，然后将探测数据进行存储；

步骤F12-2：将探测目标进入管控区域的雷达数据与存储的数据进行对比分析和深度学习，若出现较大的数据差别，则进行俯仰频扫的方式快速捕捉目标，剔除雷达探测的虚假目标；

步骤F13：在探测目标所在的单元及其临近单元上积累，由雷达探测系统的三通道信号经过多普勒滤波、幅度检测、检测后积累，根据三通道信号的输出计算探测目标距离、速度、角度信息、角速度信息，从而实现对探测目标的高分辨侦测。

需要说明的是，通过上述改进，所述雷达探测系统通过采用脉冲信号和天线机械扫描或电扫描的方式，同时也采用信号调频形式和脉冲信号收发天线共用模式，实现雷达探测系统的线性脉冲调频机制；并在探测目标所在单元及其临近单元上，由三通道的信号经过多普勒滤波、幅度检测、检测后积累，根据三通道的输出可以计算出探测目标的距离、速度、角度信息、角速度信息，从而实现对探测目标的高分辨侦测。

采用方位机扫，对雷达探测系统附近环境进行三次360°范围内的扫描，然后将探测数据进行存储，将探测目标进入管控区域发生的雷达数据与存储的数据进行对比分析和深度学习，若出现较大的数据差别，及时采用俯仰扫频的模式，快速捕捉探测目标，剔除雷达探测的虚假目标，降低虚警率，并且实现对探测目标的快速锁定，提高雷达探测系统的高效性。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1所示，所述步骤F2具体包括以下步骤：

步骤F21：将可见光跟踪模块接入雷达探测系统，采用高速率、高精度的光电探测转台及两百万长焦高清摄像机，通过雷达探测系统提供的距离、高度、方位角信息，实现可见光跟踪模块对光电的精准引导；

步骤F22：当探测目标进入可见光视场角范围，采用自动甄别目标和AI学习的功能实现对探测目标的高效识别；

步骤F23：识别探测目标后自动对其进行跟踪，并对探测目标的信息进行二次确认，对虚假告警信息进行排除。

需要说明的是，通过上述改进，将可见光跟踪模块集成接入雷达探测系统，采用高速率、高精度光电探测转台及两百万长焦摄像机，通过雷达探测系统提供准确的探测目标距离、高度、方位角信息等，实现雷达探测系统对光电的精准引导；当探测目标进入可见光视场角范围，采用自动甄别目标和AI学习实现对目标的高效识别，从而提高对目标的自动跟踪能力，确保对雷达探测信息的二次确认，并对虚假告警信号进行排除，降低误报率。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1所示，所述步骤F3具体是指：

根据管控区域需求，采用以雷达探测系统的安装地理位置经纬度为中心，对管控区域半径进行动态调整，实现对管控区域的探测目标进行全方位监控；

所述步骤F4具体包括以下步骤：

步骤F41：将探测目标的飞行轨迹进行存储和回放，对探测目标的出没路径进行统计分析；

步骤F42：根据雷达探测系统的性能对管控区域半径进行再次调整以及划分；

所述步骤F5具体包括以下步骤：

步骤F51：通过集成软件平台将雷达探测系统和光电探测转台提供的地理位置信息、探测目标高度信息、探测目标轨迹下发到用户终端；

步骤F52：对探测目标的信息进行实时分析监控，实现对探测目标的精准驱离和迫降。

需要说明的是，通过上述改进，根据管控需求，可实现管控区域半径的动态调整，采用以雷达探测目标的安装地理位置经纬度为中心，根据雷达探测目标的指标性能，动态区域化调整系统的管控半径。

通过对探测目标的飞行轨迹存储和回放功能，实现对探测目标出没路径进行统计分析，雷达探测系统的扫描范围可根据其性能改变，根据雷达探测系统的性能进行优化调整，实现对管控区域半径的及时调整，所述管控区域包括核心区、保护区、预警区，对管控区域进行划分和及时修改，确保管控效率的提升和高效工作。

最后，通过集成软件平台下发雷达探测系统和光电探测转台提供的探测目标精确经纬度信息、高度信息、速度信息等到用户终端的APP，实现信息及时通知并精确制导探测目标的功能，并且可以对探测目标进行精准驱离和迫降。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高效可靠无人机管控方法，其特征在于：集成的雷达探测系统以多目标、高分辨率、线性脉冲调频、方位机扫以及俯仰频扫的方式扫描雷达探测目标，并对输出的雷达探测目标进行多重分析后，提交精准探测目标；同时使用可见光跟踪模块对探测目标进行二次确认和跟踪，分析探测目标的轨迹定位；实时调整雷达探测系统的管控区域位置，对探测目标进行全方位管控；

具体包括以下步骤：

步骤F1：采用集成的雷达探测系统实现线性脉冲调频机制和脉冲信号收发天线共用模式，以多目标、高分辨率、方位机扫以及俯仰频扫的方式对雷达探测目标进行扫描，并对输出的雷达探测目标进行多重分析，然后提交精准的探测目标信息；

步骤F2：将可见光跟踪模块接入雷达探测系统，对提交的探测目标的信息进行二次确认，并对探测目标进行快速锁定和跟踪；

步骤F3：对雷达探测系统的扫描半径进行调整，实时更改雷达探测系统管控的区域半径，达到全方位探测的目的；

步骤F4：提取可见光跟踪模块对探测目标跟踪的轨迹路径进行存储和回放，对轨迹路径进行统计分析，划分和修改管控区域；

步骤F5：将探测目标的信息和管控区域情况通过集成软件平台下发到用户终端，使信息能实时并精准的通知用户，实现对探测目标的驱离和迫降；

所述步骤F4具体包括以下步骤：

步骤F41：将探测目标的飞行轨迹进行存储和回放，对探测目标的出没路径进行统计分析；

步骤F42：根据雷达探测系统的性能对管控区域半径进行再次调整以及划分；

所述管控区域包括核心区、保护区、预警区，对管控区域进行划分和及时修改。

2.根据权利要求1所述的一种高效可靠无人机管控方法，其特征在于：所述步骤F1具体包括以下步骤：

步骤F11：雷达探测系统采用脉冲信号、天线机械扫描或电扫描的方式，达到信号调频形式和脉冲信号收发天线共用模式的目的，实现雷达探测系统的线性脉冲调频机制；

步骤F12：使用雷达探测系统的线性脉冲调制机制和脉冲信号收发天线共用模式，提供多目标、高分辨率、方位机扫以及俯仰频扫的方式，对输出的雷达探测目标进行分析；

步骤F13：在探测目标所在的单元及其临近单元上积累，由雷达探测系统的三通道信号经过多普勒滤波、幅度检测、检测后积累，根据三通道信号的输出计算探测目标距离、速度、角度信息、角速度信息，从而实现对探测目标的高分辨侦测。

3.根据权利要求2所述的一种高效可靠无人机管控方法，其特征在于：所述步骤F12具体包括以下步骤：

步骤F12-1：采用方位机扫的方式对雷达探测系统附近环境进行三次360°的扫描探测，然后将探测数据进行存储；

步骤F12-2：将探测目标进入管控区域的雷达数据与存储的数据进行对比分析和深度学习，若出现较大的数据差别，则进行俯仰频扫的方式快速捕捉目标，剔除雷达探测的虚假目标。

4.根据权利要求3所述的一种高效可靠无人机管控方法，其特征在于：所述步骤F2具体包括以下步骤：

步骤F21：将可见光跟踪模块接入雷达探测系统，采用高速率、高精度的光电探测转台及两百万长焦高清摄像机，通过雷达探测系统提供的距离、高度、方位角信息，实现可见光跟踪模块对光电的精准引导；

步骤F22：当探测目标进入可见光视场角范围，采用自动甄别目标和AI学习的功能实现对探测目标的高效识别；

步骤F23：识别探测目标后自动对其进行跟踪，并对探测目标的信息进行二次确认，对虚假告警信息进行排除。

5.根据权利要求4所述的一种高效可靠无人机管控方法，其特征在于：所述步骤F3具体是指：

根据管控区域需求，采用以雷达探测系统的安装地理位置经纬度为中心，对管控区域半径进行动态调整，实现对管控区域的探测目标进行全方位监控。

6.根据权利要求1所述的一种高效可靠无人机管控方法，其特征在于：所述步骤F5具体包括以下步骤：

步骤F51：通过集成软件平台将雷达探测系统和光电探测转台提供的地理位置信息、探测目标高度信息、探测目标轨迹下发到用户终端；

步骤F52：对探测目标的信息进行实时分析监控，实现对探测目标的精准驱离和迫降。