CN110120847A - 一种云智能低空入侵联动防御系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种云智能低空入侵联动防御系统及方法，包括云计算中心、全频段无源探测系统和全频段反制系统，全频段无源探测系统含多个侦测通道，侦测全频段的射频信号，检测射频信号的有无，确定射频信号的参数，分选出闯入信号，对多个侦测通道检测到的闯入信号进行配对，确定闯入目标的空域属性；在控制指令或者全频段无源探测系统的引导下，全频段反制系统生成与闯入目标特征对应的反制信号，完成对低空闯入物的智能化反制。本发明可以实现对低空闯入物的全频段有效侦测和反制，无频域盲区，无盲目的扫频干扰，不浪费能量，造成不利环境危害，有效实现政府机关、军事设施、能源储备库/站场、大型商业场馆、私人场所及敏感区域的安全防护。

Description

一种云智能低空入侵联动防御系统及方法

技术领域

本发明属于涉及低空安全防御技术领域，具体涉及用于政府机关、军事设施、能源储备库/站场、大型商业场馆、私人场所及敏感区域的安全防护的一种云智能低空入侵联动防御系统及方法。

背景技术

无人机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，机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备，地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输，可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行，回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收，可反复使用多次，广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。

近些年来，通信技术、集成电路技术、片上系统技术、三维打印技术和无人机技术的不断发展，使得无人机具备了造价低、易获取、易改造等特征，使得无人机在各个方面得到了广泛的应用，并形成了管制难的现状，易造成社会危害。

现有的无人机安全防御系统及相关技术，以商业无人机为侦测和防御对象，覆盖的频率范围是ISM频段，防御系统覆盖频率窄，不能有效侦测和防御改装无人机，另外，现有的反制系统采用扫频压制干扰、浪费能量，易造成不利环境影响。

发明内容

本发明的目的在克服上述现有技术存在的不足，提供一种运行在云计算系统上的一种云智能低空入侵联动防御系统，解决低空全频段和智能化安全防御，同时保护防护区不受不利射频辐射影响。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明提供一种云智能低空入侵联动防御系统，包括云计算中心、全频段无源探测系统、全频段射频反制系统以及连接上述系统之间的通信网络。云计算中心利用多个全频段无源探测系统上报的射频特征参数，并接收来自于移动或固定终端的操作指令，执行信号分选、信号配对、和反制决策算法，智能化地选择反制站点和生成反制命令，并通过通信网络将反制命令下发给全频段射频反制系统，完成对低空闯入物的智能化反制。

本发明的具体技术方案为：

一种云智能低空入侵联动防御系统，包括云计算中心、全频段无源探测系统和全频段反制系统，所述云计算中心通过互联通信网络连接全频段无源探测系统和全频段反制系统进行数据传输，所述全频段无源探测系统包括至少一个频谱侦测通道，频谱侦测通道包括连接天线的低噪声放大器；所述全频段反制系统包括至少一个反制发射通道，反制发射通道包括连接天线的功率放大器，所述侦测通道的低噪声放大器连接多功能射频收发器，所述发射通道功率放大器连接多功能射频收发器，多功能射频收发器连接处理器，处理器连接互联通信网络。

上述技术方案中，所述多功能射频收发器完成变频、增益控制、滤波、数模变换、模数变换和校准处理。

上述技术方案中，所述频谱侦测通道和反制发射通道的带宽为75MHz-30GHz，所述多功能射频收发器芯片为AD9361、ADRV9009或ADRV9008之一。

上述技术方案中，所述频谱侦测通道含两个接收支路，分为75MHz-6GHz支路和6GHz-30GHz支路，所述75MHz-6GHz支路为75MHz-6GHz宽带天线、低噪声放大器顺序连接后接入单刀双掷开关，所述6GHz-30GHz支路为6GHz-30GHz宽带天线、低噪声放大器、变频器顺序连接后接入单刀双掷开关，所述单刀双掷开关通过滤波器连接多功能射频收发器。

上述技术方案中，所述反制发射通道含两个支路，分为75MHz-6GHz支路和6GHz-30GHz支路，所述75MHz-6GHz支路为75MHz-6GHz宽带天线、功率放大器、滤波器顺序连接后接入单刀双掷开关，所述6GHz-30GHz支路为6GHz-30GHz宽带天线、功率放大器、滤波器、变频器顺序连接后接入单刀双掷开关，所述单刀双掷开关连接多功能射频收发器。

一种全频段无源探测和全频段反制方法，包括如下步骤：

Q1、全频段无源探测系统对频谱侦测通道接收的低空目标的宽带信号进行窄带化处理，然后，确定有无信号，接着，确定信号的特征参数，最后，通过互联通信网络上报信号特征参数，云计算中心根据信号特征判断信号来源是否是闯入目标；

Q2、在云计算中心，首先，确定信号来源是闯入目标的射频信号，然后，对全频段无源探测系统全部频谱侦测通道的信号特征进行配对，确定同一闯入目标在不同频谱侦测通道的信号特征，最后，利用同一闯入目标在不同频谱侦测通道的信号特征，确定闯入目标的空域属性；

Q3、在云计算中心，确定反制通道，并依据闯入目标的特征参数生成与闯入目标信号特征对应的反制指令，通过互联通信网络，云计算中心下发反制命令，通过全频段反制系统选定的反制发射通道发射反信号，完成对闯入目标的反制。

上述技术方案中，所述Q1中，在处理器内，对频谱侦测通道接收的宽带信号采用短时傅里叶变换进行窄带化处理，将宽带信号变换成P路窄带信号，其中，P为不小于16的自然数；在确定有无信号时，通过计算P路窄带信号的幅度实现，具体为：对P路信号的幅度与预设门限进行比较，当窄带信号的幅度大于门限，即判定有信号，记录确定有信号存在时的系统时间，即信号达到时间；在确定信号特征时，将P路窄带信号中连续检测到信号存在的中间信道的中心频率作为信号的中心频率，从而根据检测到的信号特征判断频谱侦测通道接收的宽带信号是否是闯入目标的信号。

上述技术方案中，所述Q2中，根据闯入目标的信号特征在完成信号配对后，对配对成功的闯入目标，利用达到时间差算法推算闯入目标的位置或方向，从而确定闯入目标的空域属性。

上述技术方案中，所述Q3中，确定反制通道时，反制通道由云计算中心确定，云计算中心采用直线夹角法计算各个反制通道相位中心到闯入目标的连线与反制通道天线法线方向的夹角，选择夹角最小的反制通道作为实施反制的通道。

上述技术方案中，所述Q3中，生成与闯入目标信号特征对应的反制信号时，云计算中心生成反制指令，通过互联通信网络下发至反制站，反制指令包含的具体字段为：GPS干扰使能、GLONASS干扰使能、北斗干扰使能、Galileo干扰使能、转发干扰使能、调制干扰使能、复合导航干扰功率控制字、转发干扰功率控制字、调制干扰功率控制字、调制干扰的调制样式、调制干扰的伪码生成多项式、GPS伪码序号、北斗伪码序号、Galileo伪码序号、GLONASS伪码序号、干扰频率、干扰带宽；

若指令所含的GPS干扰使能字段使能对GPS干扰，则使能对GPS伪码生成模块，依据指令所含的GPS伪码序号，加载标准规定的GPS伪码生成多项式，生成GPS伪码，经BPSK调制后，输出±1表示的伪随机序列；

若指令所含的GLONASS干扰使能字段使能对GLONASS干扰，则使能对GLONASS伪码生成模块，依据指令所含的GLONASS伪码序号，加载标准的GLONASS伪码生成多项式生成GLONASS伪码，输出±1表示的伪随机序列；

若指令所含的GLONASS干扰使能字段未使能对GLONASS干扰，则GLONASS伪码生成模块的输出恒定为0；若指令所含的北斗干扰使能字段使能对北斗干扰，则使能对北斗伪码生成模块，依据指令所含的北斗伪码序号，加载标准的北斗伪码生成多项式生成北斗伪码，输出±1表示的伪随机序列；

若指令所含的北斗干扰使能字段未使能对北斗干扰，则北斗伪码生成模块的输出恒定为0；

若指令所含的Galileo干扰使能字段使能对Galileo干扰，则使能对Galileo伪码生成模块，依据指令所含的Galileo伪码序号，加载标准的Galileo伪码生成多项式生成Galileo伪码，输出±1表示的伪随机序列；

若指令所含的Galileo干扰使能字段未使能对Galileo干扰，则Galileo伪码生成模块的输出恒定为0；然后，将GPS伪码生成模块、GLONASS伪码生成模块、北斗伪码生成模块、Galileo伪码生成模块的输出求和；接着，对和信号归一化，使其最大值等于多功能射频收发器所含数模转换器的满量程输入，并乘以指令所含的复合导航干扰功率控制字；

若指令所含的转发干扰使能字段使能对转发干扰，将接收信号经过滤波器，滤波器的中心频率设置为指令所含的干扰频率，滤波器的带宽设置为指令所含的干扰带宽，并将滤波器的输出归一化，使滤波器输出的最大值等于多功能射频收发器所含数模转换器的满量程输入，并乘以指令所含的转发干扰功率控制字；若指令所含的转发干扰使能字段未使能对转发干扰，本支路的输出恒为0；

若指令所含的调制干扰使能字段使能对调制干扰，则伪码生成模块依据指令所含的调制干扰的伪码生成多项式初始化线性反馈移位寄存器生成伪随机序列，经过指令所含的调制样式的调制后，将调制输出归一化，使调制输出的最大值等于多功能射频收发器所含数码转换器的满量程输入，接着，并乘以指令所含的调制干扰功率控制字；若指令所含的调制干扰使能字段未使能对调制干扰，则本支路的输出恒为0；

最后，将上述三个支路的信号求和，生成复合干扰信号，送至反制发射通道发射出去，完成对低空目标的智能化反制。

本发明可以实现对低空闯入物的全频段有效侦测和反制，无频域盲区，无盲目的扫频干扰，不浪费能量，造成不利环境危害，有效实现政府机关、军事设施、能源储备库/站场、大型商业场馆、私人场所及敏感区域的安全防护。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构示意图；

图2是本发明的实施例1的结构示意图；

图3是生成与闯入目标信号特征对应的反制信号计算的流程示意图；

图4是本发明的实施例2的结构示意图；

图5是本发明的实施例3的结构示意图；

图6是本发明的实施例4的结构示意图；

图7是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1和图7所示，一种云智能低空入侵联动防御系统，包括云计算中心、全频段无源探测系统和全频段反制系统，所述云计算中心通过互联通信网络连接全频段无源探测系统和全频段反制系统进行数据传输，全频段无源探测系统包括两个频谱侦测通道，频谱侦测通道包括连接天线的低噪声放大器；所述全频段反制系统包括两个反制发射通道，反制发射通道包括连接天线的功率放大器，所述侦测通道的低噪声放大器连接多功能射频收发器，所述发射通道功率放大器连接多功能射频收发器，多功能射频收发器完成变频、增益控制、滤波、数模变换、模数变换和校准处理，多功能射频收发器连接处理器。

互联通信网络采用4G或未来的5G网络，云计算中心采用商业云，电脑、手机和其它终端通过公网接入商业云即可访问和控制云智能低空入侵联动防御系统。

频谱侦测通道和反制发射通道的带宽为75MHz-30GHz，多功能射频收发器可以为AD9361、ADRV9009或ADRV9008芯片，也可以是类似包含AD9361、ADRV9009或ADRV9008芯片功能的芯片或升级芯片。

一种全频段无源探测和全频段反制方法，包括如下步骤：

Q1、全频段无源探测系统对频谱侦测通道接收的低空目标的宽带信号进行窄带化处理，确定有无信号和信号特征参数，最后，通过互联通信网络上报信号特征参数，云计算中心根据信号特征判断信号来源是否是闯入目标，在处理器内，对频谱侦测通道接收的宽带信号采用短时傅里叶变换进行窄带化处理，将宽带信号变换成P路窄带信号，其中，P为不小于16的自然数；在确定有无信号时，通过计算P路窄带信号的幅度实现，具体为：对P路信号的幅度与预设门限进行比较，当窄带信号的幅度大于门限，即判定有信号，记录确定有信号存在时的系统时间，即信号达到时间；在确定信号特征时，将P路窄带信号中连续检测到信号存在的中间信道的中心频率作为信号的中心频率，从而根据检测到的信号特征判断频谱侦测通道接收的宽带信号是否是闯入目标的信号；

Q2、在云计算中心，如确定信号来源是闯入目标的射频信号，对全频段无源探测系统全部频谱侦测通道的信号特征进行配对，确定同一闯入目标在不同频谱侦测通道的信号特征，利用同一闯入目标在不同频谱侦测通道的信号特征，在闯入目标的信号在完成信号配对后，对配对成功的闯入目标，利用达到时间差算法推算闯入目标的位置或方向，从而确定闯入目标的空域属性

确定信号来源于闯入目标，在云计算中心，将侦测通道上报的信号参数逐一与电磁背景信号库中的特征参数计算归一化距离d，计算方法如下：

上式中，H表示参数的个数，H是自然数；A_h表示信号的第h个参数，h是不大于H的自然数；B_h表示电磁背景信号库内特征参数中的第h个参数。

若信号参数与电磁背景信号库中取出的特征参数的归一化距离d小于预设门限(比如，20％)，则确认该信号是电磁背景信号，若信号参数与电磁背景信号库中存储的所有特征参数的归一化距离d都大于预设门限，则确认该信号来自于闯入目标。

确定同一闯入目标在不同侦测通道的信号特征，对各个通道确认为来自于闯入目标的信号进行信号配对，同时满足相对频率误差小于预设门限(比如，1％)和到达时间差小于门限(比如，100us)的信号配对成功，确认为来源于同一个闯入目标。

相对频率误差的计算方法：其中，表示第i个侦测通道确定的信号中心频率，表示第j个侦测通道确定的信号中心频率，表示和的最大值。

到达时间差的计算方法：|T_i-T_j|，其中，T_i表示第i个侦测通道确定的信号到达时间，T_j表示第j个侦测通道确定的信号到达时间。

确定闯入目标的空域属性，信号配对完成后，对配对成功的闯入目标，利用达到时间差(TDOA)算法推算闯入目标的位置或方向。

Q3、在云计算中心，确定反制通道，并生成与闯入目标信号特征对应的反制指令，通过互联通信网络，云计算中心下发反制命令，通过全频段反制系统的选定反制发射通道发射反信号，完成对闯入目标的反制，确定反制通道时，反制通道由云计算中心确定，采用直线夹角法计算各个反制通道相位中心到闯入目标的连线与反制通道天线法线方向的夹角，选择夹角最小的反制通道作为实施反制的通道；

根据图3所示，生成与闯入目标信号特征对应的反制信号时，云计算中心生成反制指令，生成与闯入目标信号特征对应的反制信号时，云计算中心生成反制指令，通过互联通信网络下发至反制站，反制指令包含的具体字段为：GPS干扰使能、GLONASS干扰使能、北斗干扰使能、Galileo干扰使能、转发干扰使能、调制干扰使能、复合导航干扰功率控制字、转发干扰功率控制字、调制干扰功率控制字、调制干扰的调制样式、调制干扰的伪码生成多项式、GPS伪码序号、北斗伪码序号、Galileo伪码序号、GLONASS伪码序号、干扰频率、干扰带宽；

若指令所含的GPS干扰使能字段使能对GPS干扰，则使能对GPS伪码生成模块，依据指令所含的GPS伪码序号，加载标准规定的GPS伪码生成多项式，生成GPS伪码，经BPSK调制后，输出±1表示的伪随机序列；

比如，指令所含的GPS伪码序号为31，则设置GPS伪码的生成多项式分别为G1＝1+X³+X¹⁰，G2＝1+X²+X³+X⁶+X⁸+X⁹+X¹⁰，寄存器初始值为全0，码相位为3和8，生成第31号GPS卫星对应的伪码；若指令所含的GPS干扰使能字段未使能对GPS干扰，则GPS伪码生成模块的输出恒定为0；同理，若指令所含的GLONASS干扰使能字段使能对GLONASS干扰，则使能对GLONASS伪码生成模块，依据指令所含的GLONASS伪码序号，加载标准的GLONASS伪码生成多项式生成GLONASS伪码，输出±1表示的伪随机序列；若指令所含的GLONASS干扰使能字段未使能对GLONASS干扰，则GLONASS伪码生成模块的输出恒定为0；若指令所含的北斗干扰使能字段使能对北斗干扰，则使能对北斗伪码生成模块，依据指令所含的北斗伪码序号，加载标准的北斗伪码生成多项式生成北斗伪码，输出±1表示的伪随机序列；若指令所含的北斗干扰使能字段未使能对北斗干扰，则北斗伪码生成模块的输出恒定为0；若指令所含的Galileo干扰使能字段使能对Galileo干扰，则使能对Galileo伪码生成模块，依据指令所含的Galileo伪码序号，加载标准的Galileo伪码生成多项式生成Galileo伪码，输出±1表示的伪随机序列；若指令所含的Galileo干扰使能字段未使能对Galileo干扰，则Galileo伪码生成模块的输出恒定为0；然后，将GPS伪码生成模块、GLONASS伪码生成模块、北斗伪码生成模块、Galileo伪码生成模块的输出求和；接着，对和信号归一化，使其最大值等于多功能射频收发器所含数模转换器的满量程输入，并乘以指令所含的复合导航干扰功率控制字；

若指令所含的转发干扰使能字段使能对转发干扰，将接收信号经过滤波器，滤波器的中心频率设置为指令所含的干扰频率，滤波器的带宽设置为指令所含的干扰带宽，并将滤波器的输出归一化，使滤波器输出的最大值等于多功能射频收发器所含数模转换器的满量程输入，并乘以指令所含的转发干扰功率控制字；若指令所含的转发干扰使能字段未使能对转发干扰，本支路的输出恒为0；

若指令所含的调制干扰使能字段使能对调制干扰，则伪码生成模块依据指令所含的调制干扰的伪码生成多项式初始化线性反馈移位寄存器生成伪随机序列，经过指令所含的调制样式的调制后，将调制输出归一化，使调制输出的最大值等于多功能射频收发器所含数码转换器的满量程输入，接着，并乘以指令所含的调制干扰功率控制字；若指令所含的调制干扰使能字段未使能对调制干扰，则本支路的输出恒为0；

最后，将上述三个支路的信号求和，生成复合干扰信号，送至反制发射通道发射出去，完成对低空目标的智能化反制。

具体实施例为：

实施例1：

根据图2所示，在防护区域内，全频段无源探测和全频段反制一体化系统是共用硬件的一体化站，即组成全频段侦测和全频段反制一体化站，全频段无源探测系统包括两个频谱侦测通道组成的频谱侦测站，每个频谱侦测通道为75MHz-6GHz天线连接低噪声放大器，低噪声放大器连接多功能射频收发器；全频段反制系统包括两个反制发射通道组成的反制站，每个反制发射通道为75MHz-6GHz天线连接功率放大器，频谱侦测通道和反制发射通道共用多功能射频收发器，多功能射频收发器完成变频、增益控制、滤波、数模变换、模数变换和校准处理，多功能射频收发器连接处理器，处理器通过互联通信网络连接云计算中心进行数据传输，即云计算中心通过互联通信网络连接全频段无源探测系统和全频段反制系统的处理器进行数据传输。

每个频谱侦测站可侦测75MHz-6GHz频率范围内的射频信号，每个反制站可生成75MHz-6GHz频率范围内的反制信号，频谱侦测站和反制站是共用硬件的一体化站。组成频谱侦测站的两个频谱侦测通道，每个频谱侦测通道的射频信号依次经过75MHz-6GHz宽带天线的接收、低噪声放大器的滤波和放大后，送入多功能射频收发器完成变频、增益控制、滤波和模数变换，经过多功能射频收发器处理后，送入处理器，处理器通过互联通信网络连接云计算中心；每个反制站含两个反制发射通道，每个反制发射通道的处理器收到云技术中心生成反制数字信号后、送入多功能射频收发器完成变频、增益控制、滤波和模数变换，经过多功能射频收发器处理后，送入功放和天线，完成反制信号生成。

实施例2：

根据图4所示，在防护区域内，全频段无源探测和全频段反制一体化系统是共用硬件的一体化站，即组成全频段侦测和全频段反制一体化站，全频段无源探测系统包括四个频谱侦测通道组成的频谱侦测站，每个频谱侦测通道为75MHz-6GHz天线连接低噪声放大器，低噪声放大器连接多功能射频收发器；全频段反制系统包括四个反制发射通道组成的反制站，每个反制发射通道为75MHz-6GHz天线连接功率放大器，频谱侦测通道和反制发射通道分别使用一个多功能射频收发器，多功能射频收发器完成变频、增益控制、滤波、数模变换、模数变换和校准处理，两个多功能射频收发器分别连接处理器，处理器通过互联通信网络连接云计算中心进行数据传输。

实施例3：

根据图5所示，全频段无源探测和全频段反制一体化系统是共用硬件的一体化站，即组成全频段侦测和全频段反制一体化站，全频段无源探测系统包括两个频谱侦测通道组成的频谱侦测站，侦测频率范围扩展至75MHz-30GHz，每个射频反制站可生成75MHz-30GHz频率范围内的反制信号，频谱侦测通道含两个支路，分为75MHz-6GHz支路和6GHz-30GHz支路，75MHz-6GHz支路为75MHz-6GHz宽带天线连接低噪声放大器，低噪声放大器连接后单刀双掷开关，单刀双掷开关连接滤波器，6GHz-30GHz支路为6GHz-30GHz宽带天线连接低噪声放大器，低噪声放大器连接变频器，变频器连接单刀双掷开关，单刀双掷开关连接滤波器，两个滤波器连接多功能射频收发器；反制发射通道含两个支路，分为75MHz-6GHz支路和6GHz-30GHz支路，75MHz-6GHz支路为75MHz-6GHz宽带天线连接功率放大器，功率放大器连接滤波器，滤波器连接单刀双掷开关，6GHz-30GHz支路为6GHz-30GHz宽带天线连接功率放大器，功率放大器连接滤波器，滤波器连接变频器，变频器连接单刀双掷开关，两个单刀双掷开关连接多功能射频收发器，多功能射频收发器连接处理器，处理器通过互联通信网络连接云计算中心进行数据传输。

实施例4：

根据图6所示，全频段无源探测和全频段反制一体化系统是共用硬件的一体化站，即组成全频段侦测和全频段反制一体化站，全频段无源探测系统包括四个频谱侦测通道组成的频谱侦测站，侦测频率范围扩展至75MHz-30GHz，每个射频反制站可生成75MHz-30GHz频率范围内的反制信号，频谱侦测通道含四个接收通道，每个接收通道分为75MHz-6GHz支路和6GHz-30GHz支路，75MHz-6GHz支路为75MHz-6GHz宽带天线连接低噪声放大器，低噪声放大器连接后单刀双掷开关，单刀双掷开关连接滤波器，6GHz-30GHz支路为6GHz-30GHz宽带天线连接低噪声放大器，低噪声放大器连接变频器，变频器连接单刀双掷开关，单刀双掷开关连接滤波器，两个滤波器连接多功能射频收发器；反制发射通道含四个发射通道，每个发射通道分为75MHz-6GHz支路和6GHz-30GHz支路，75MHz-6GHz支路为75MHz-6GHz宽带天线连接功率放大器，功率放大器连接滤波器，滤波器连接单刀双掷开关，6GHz-30GHz支路为6GHz-30GHz宽带天线连接功率放大器，功率放大器连接滤波器，滤波器连接变频器，变频器连接单刀双掷开关，两个单刀双掷开关连接多功能射频收发器，频谱侦测通道和反制发射通道分别使用一个多功能射频收发器，两个多功能射频收发器分别连接处理器，处理器通过互联通信网络连接云计算中心进行数据传输。

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，可轻易想到变化或替换，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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种云智能低空入侵联动防御系统，其特征在于：包括云计算中心、全频段无源探测系统和全频段反制系统，所述云计算中心通过互联通信网络连接全频段无源探测系统和全频段反制系统进行数据传输，所述全频段无源探测系统包括至少一个频谱侦测通道，频谱侦测通道包括连接天线的低噪声放大器；所述全频段反制系统包括至少一个反制发射通道，反制发射通道包括连接天线的功率放大器，所述侦测通道的低噪声放大器连接多功能射频收发器，所述发射通道功率放大器连接多功能射频收发器，多功能射频收发器连接处理器，处理器连接互联通信网络。

2.根据权利要求1所述的一种云智能低空入侵联动防御系统，其特征在于：所述频谱侦测通道和反制发射通道的带宽为75MHz-30GHz，所述多功能射频收发器芯片为AD9361、ADRV9009或ADRV9008之一。

3.根据权利要求1或2所述的一种云智能低空入侵联动防御系统，其特征在于：所述频谱侦测通道含两个接收支路，分为75MHz-6GHz支路和6GHz-30GHz支路，所述75MHz-6GHz支路为75MHz-6GHz宽带天线、低噪声放大器顺序连接后接入单刀双掷开关，所述6GHz-30GHz支路为6GHz-30GHz宽带天线、低噪声放大器、变频器顺序连接后接入单刀双掷开关，所述单刀双掷开关通过滤波器连接多功能射频收发器。

4.根据权利要求3所述的一种云智能低空入侵联动防御系统，其特征在于：所述反制发射通道含两个支路，分为75MHz-6GHz支路和6GHz-30GHz支路，所述75MHz-6GHz支路为75MHz-6GHz宽带天线、功率放大器、滤波器顺序连接后接入单刀双掷开关，所述6GHz-30GHz支路为6GHz-30GHz宽带天线、功率放大器、滤波器、变频器顺序连接后接入单刀双掷开关，所述单刀双掷开关连接多功能射频收发器。

5.一种权利要求1—4中一种云智能低空入侵联动防御系统的探测和反制方法，其特征在于：包括如下步骤：

Q1、全频段无源探测系统对频谱侦测通道接收的低空目标的宽带信号进行窄带化处理，然后，确定有无信号，接着，确定信号的特征参数，最后，通过互联通信网络上报信号特征参数，云计算中心根据信号特征判断信号来源是否是闯入目标；

Q2、在云计算中心，首先，确定信号来源是闯入目标的射频信号，然后，对全频段无源探测系统全部频谱侦测通道的信号特征进行配对，确定同一闯入目标在不同频谱侦测通道的信号特征，最后，利用同一闯入目标在不同频谱侦测通道的信号特征，确定闯入目标的空域属性；

Q3、在云计算中心，确定反制通道，并依据闯入目标的特征参数生成与闯入目标信号特征对应的反制指令，通过互联通信网络，云计算中心下发反制命令，通过全频段反制系统选定的反制发射通道发射反信号，完成对闯入目标的反制。

6.根据权利要求5所述的一种云智能低空入侵联动防御系统的探测和反制方法，其特征在于：所述Q1中，在处理器内，对频谱侦测通道接收的宽带信号采用短时傅里叶变换进行窄带化处理，将宽带信号变换成P路窄带信号，其中，P为不小于16的自然数；在确定有无信号时，通过计算P路窄带信号的幅度实现，具体为：对P路信号的幅度与预设门限进行比较，当窄带信号的幅度大于门限，即判定有信号，记录确定有信号存在时的系统时间，即信号达到时间；在确定信号特征时，将P路窄带信号中连续检测到信号存在的中间信道的中心频率作为信号的中心频率，从而根据检测到的信号特征判断频谱侦测通道接收的宽带信号是否是闯入目标的信号。

7.根据权利要求5所述的一种云智能低空入侵联动防御系统的探测和反制方法，其特征在于：所述Q2中，根据闯入目标的信号特征在完成信号配对后，对配对成功的闯入目标，利用达到时间差算法推算闯入目标的位置或方向，从而确定闯入目标的空域属性。

8.根据权利要求5所述一种云智能低空入侵联动防御系统的探测和反制方法，其特征在于：所述Q3中，确定反制通道时，反制通道由云计算中心确定，云计算中心采用直线夹角法计算各个反制通道相位中心到闯入目标的连线与反制通道天线法线方向的夹角，选择夹角最小的反制通道作为实施反制的通道。

9.根据权利要求5所述的一种云智能低空入侵联动防御系统的探测和反制方法，其特征在于：所述Q3中，计算中心生成反制指令，通过互联通信网络下发至反制站，反制指令包含的具体字段为：GPS干扰使能、GLONASS干扰使能、北斗干扰使能、Galileo干扰使能、转发干扰使能、调制干扰使能、复合导航干扰功率控制字、转发干扰功率控制字、调制干扰功率控制字、调制干扰的调制样式、调制干扰的伪码生成多项式、GPS伪码序号、北斗伪码序号、Galileo伪码序号、GLONASS伪码序号、干扰频率、干扰带宽；

若指令所含的GPS干扰使能字段使能对GPS干扰，则使能对GPS伪码生成模块，依据指令所含的GPS伪码序号，加载标准规定的GPS伪码生成多项式，生成GPS伪码，经BPSK调制后，输出±1表示的伪随机序列；

若指令所含的GLONASS干扰使能字段使能对GLONASS干扰，则使能对GLONASS伪码生成模块，依据指令所含的GLONASS伪码序号，加载标准的GLONASS伪码生成多项式生成GLONASS伪码，输出±1表示的伪随机序列；

若指令所含的GLONASS干扰使能字段未使能对GLONASS干扰，则GLONASS伪码生成模块的输出恒定为0；若指令所含的北斗干扰使能字段使能对北斗干扰，则使能对北斗伪码生成模块，依据指令所含的北斗伪码序号，加载标准的北斗伪码生成多项式生成北斗伪码，输出±1表示的伪随机序列；

若指令所含的北斗干扰使能字段未使能对北斗干扰，则北斗伪码生成模块的输出恒定为0；

若指令所含的Galileo干扰使能字段使能对Galileo干扰，则使能对Galileo伪码生成模块，依据指令所含的Galileo伪码序号，加载标准的Galileo伪码生成多项式生成Galileo伪码，输出±1表示的伪随机序列；

若指令所含的Galileo干扰使能字段未使能对Galileo干扰，则Galileo伪码生成模块的输出恒定为0；然后，将GPS伪码生成模块、GLONASS伪码生成模块、北斗伪码生成模块、Galileo伪码生成模块的输出求和；接着，对和信号归一化，使其最大值等于多功能射频收发器所含数模转换器的满量程输入，并乘以指令所含的复合导航干扰功率控制字；

若指令所含的转发干扰使能字段使能对转发干扰，将接收信号经过滤波器，滤波器的中心频率设置为指令所含的干扰频率，滤波器的带宽设置为指令所含的干扰带宽，并将滤波器的输出归一化，使滤波器输出的最大值等于多功能射频收发器所含数模转换器的满量程输入，并乘以指令所含的转发干扰功率控制字；若指令所含的转发干扰使能字段未使能对转发干扰，本支路的输出恒为0；

若指令所含的调制干扰使能字段使能对调制干扰，则伪码生成模块依据指令所含的调制干扰的伪码生成多项式初始化线性反馈移位寄存器生成伪随机序列，经过指令所含的调制样式的调制后，将调制输出归一化，使调制输出的最大值等于多功能射频收发器所含数码转换器的满量程输入，接着，并乘以指令所含的调制干扰功率控制字；若指令所含的调制干扰使能字段未使能对调制干扰，则本支路的输出恒为0；

最后，将上述三个支路的信号求和，生成复合干扰信号，送至反制发射通道发射出去，完成对低空目标的智能化反制。