CN110514067A - 一种基于反馈控制的无人平台反制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线电通信、导航和对抗领域，提供一种基于反馈控制的无人平台反制方法，包括以下步骤：S1：侦测并确定无人平台定位参数后，设定反制模式；S2：根据反制模式，生成干扰信号并向无人平台发射；S3：基于反馈控制原理，跟踪所述无人平台定位参数，并根据所述无人平台定位参数、反制模式，调整向无人平台发射的信号；S4：当所述无人平台定位参数满足反制模式需求后，关闭向无人平台发射的信号。本发明还提供一种基于反馈控制的无人平台反制系统，包括相互连接的无人平台侦测装置、干扰信号产生和发射装置、综合控制装置，实现对无人平台进行侦测和定位，并对无人平台实施驱离、迫降、返航等反制目标，从而实现对安防区域的无人平台防护。

Description

一种基于反馈控制的无人平台反制方法及系统

技术领域

本发明涉及无线电通信、导航和对抗领域，尤其是指一种基于反馈控制的无人平台反制 方法和系统。

背景技术

随着无人平台尤其是无人机的产业化，无人平台的成本越来越低廉、使用便捷、获取渠 道多元，管控不易。无人机入侵机场、重要场所等，跟踪和拍摄居民的行踪，严重妨碍个人 隐私，也可能造成商业机密泄露。传统的物理反制方法成本高昂，并且容易造成二次伤害。

因此亟待一种成本可控、无二次伤害、可重复使用、无需重复投入的无人平台反制方法 和系统。

发明内容

为解决现有物理反制存在的缺陷及不足，本发明通过采用声、光、电的侦测技术对无人 平台进行侦测和定位，并将无人平台的实时位置和/或速度信息反馈至控制算法，用于生成并 调整无线电干扰和/或欺骗信号，对无人平台实施驱离、迫降、返航等反制目标，从而实现对 安防区域的无人平台防护。

本发明提供一种基于反馈控制的无人平台反制方法，包括以下步骤：

S1：侦测并确定无人平台定位参数后，设定反制模式；

S2：根据反制模式，生成干扰信号并向无人平台发射；

S3：基于反馈控制原理，跟踪所述无人平台定位参数，并根据所述无人平台定位参数、 反制模式，调整向无人平台发射的信号；

S4：当所述无人平台定位参数满足反制模式需求后，关闭向无人平台发射的信号。

进一步地，在所述S1中，所述无人平台定位参数包括位置、速度、方向、距离中至少一 种；所述无人平台为不搭载人员的地面行动装置、水面及水下行动装置、空中飞行器。

进一步地，在所述S1中，所述侦测所述无人平台定位参数通过声、光、电中的至少一种 方式；所述反制模式包括驱离、迫降、返航中的至少一种。

进一步地，在所述S2中，所述干扰信号包括通信压制信号、遥控压制信号、数传压制信 号、卫星导航压制信号、遥控欺骗信号、卫星导航欺骗信号的至少一种。

进一步地，在所述S3中，跟踪所述无人平台定位参数，反馈至干扰信号生成模块，调 整干扰信号类型和/或信号内容。

本发明还提供一种基于反馈控制的无人平台反制系统，包括相互连接的无人平台侦测装 置、干扰信号产生和发射装置、综合控制装置，所述无人平台侦测装置用于侦测和确定所述 无人平台定位参数；所述干扰信号产生和发射装置根据所述无人平台定位参数生成干扰信号， 并通过天线向无人平台发射；所述综合控制装置根据无人平台侦测装置跟踪反馈的所述无人 平台定位参数，控制和调整所述干扰信号，并在实现反制目标后，关闭干扰信号产生和发射 装置。

进一步地，所述无人平台侦测装置包括雷达、光电探测设备、声学探测设备、无线电侦 测设备、成像识别设备的至少一种。

进一步地，所述干扰信号产生和发射装置包括相互连接的信号生成模块、功率控制模块、 发射天线，所述信号生成模块还包括压制信号生成单元和/或欺骗信号生成单元。

进一步地，所述发射天线为全向天线或定向天线，当发射天线为定向天线时，还可连接 伺服机构。

进一步地，所述综合控制装置还包括用户交互界面。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、通过声、光、电等多种手段实现对无人平台的侦测和定位，实现了自动化操作；

2、侦测和定位无人平台、确定反制模式后，开启干扰和/或欺骗信号，实现反制模式需 求后关闭干扰、欺骗信号，降低对周边环境的电磁干扰；

3、可实现无人平台的定向驱离，降低二次伤害的可能；

4、可实现无人平台的指定区域迫降，实现对无人平台的抓捕；

5、系统可重复使用，无二次投入问题。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，特举以下较佳实施例，并配合附图，作 详细说明如下：

附图说明

图1为本发明一种实施方式的方法流程图；

图2为本发明一种实施方式的系统结构框示图；

图3为本发明一种实施方式的系统结构示意图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附 图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一 部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创 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。

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，为本发明一种实施方式的方法流程图：本发明提供一种基于反馈控制的无 人平台反制方法，包括以下步骤：

S1：侦测并确定无人平台定位参数后，设定反制模式；

S2：根据反制模式，生成干扰信号并向无人平台发射；

S3：基于反馈控制原理，跟踪所述无人平台定位参数，并根据所述无人平台定位参数、 反制模式，调整向无人平台发射的信号；

S4：当所述无人平台定位参数满足反制模式需求后，关闭向无人平台发射的信号。

在本实施例中，通过先侦测与确定无人平台定位参数，再设定反制模式，不同以往无目 标的干扰或物理打击方式，往往无人平台坠毁或根据自己的飞控指令盲目飞行，出现迷航， 仍然给反制区域带来无穷尽的威胁与干扰，即使坠毁，也还要担心坠毁是否对反制区域产生 二次危害，不利于无人平台的反制，本反制区域可以说是要保护的安全区域，也可以是指预 设抓捕无人平台的区域；本发明提高反制无人平台的灵活性，并通过反馈控制原理，跟踪无 人平台定位参数，并根据设定的反制模式，实时调整向无人平台发射的信号；从而实现实时 针对性的发射无人平台的反制信号，在当无人平台位置和/或速度满足反制目标需求后，关闭 向无人平台发射的信号。本发明循环跟踪与反馈，对无人平台的反制起到闭环作用。也可以 根据用户需要，可以增加控制指令延时调整向无人平台发射的信号，

具体地，在所述S1中，所述无人平台定位参数包括位置、速度、方向、距离中至少任意 一种，通常通过声学探测、光学探测、无线电探测中的至少一种方式可以获取无人平台的位 置和/或速度和/或方向和/或距离，声学探测通过对无人平台行动所产生的音频进行测向，测 距；光学探测包括可见光、红外、激光；无线电探测包括无人平台的无线电信号测向定位、 雷达；所述无人平台为不搭载人员的地面行动装置、水面及水下行动装置、空中飞行器。本 发明的反制方法/系统对无人的地面行动装置、水面及水下行动装置、空中飞行器均有效，提 高应用场景，有效保障了地面、水面及水下、空中的安全。

本实施例中，所述反制模式包括驱离、迫降、返航中的至少一种，包括但不限于定向驱 离、指定区域迫降、驱离到指定区域迫降，该反制模式可人工设定，也可根据无人平台定位 参数自动设定。

在本实施例中，在所述S2中，所述干扰信号包括通信压制信号、遥控压制信号、数传压 制信号、遥控欺骗信号、卫星导航压制信号、卫星导航欺骗信号的至少一种，对卫星导航控 制的无人平台、遥控指令的无人平台、且针对具备既有卫星导航控制又有遥控指令的无人平 台等都适用。当出现多个无人平台时，有的无人平台是遥控信号，有的无人平台是卫星导航 控制信号；本发明可以同时发射2种以上信号时，提高同时捕获多个不同类型的无人平台。

在本实施例中，在所述S3中，跟踪所述无人平台定位参数，反馈至干扰信号生成模块， 调整干扰信号类型和/或信号内容，具体地，信号内容包括遥控指令、导航信号的位置信息/ 速度信息，以实现设定的反制模式满足目标需求。

如图2所示，本发明还提供一种基于反馈控制的无人平台反制系统，包括相互连接的无 人平台侦测装置、干扰信号产生和发射装置、综合控制装置，所述无人平台侦测装置用于侦 测和确定所述无人平台定位参数；所述干扰信号产生和发射装置根据所述无人平台定位参数 生成干扰信号，并通过天线向无人平台发射；所述综合控制装置根据无人平台侦测装置跟踪 反馈的所述无人平台定位参数，控制和调整所述干扰信号，并在实现反制目标后，关闭干扰 信号产生和发射装置。干扰信号可以包括各种类型和频段的干扰信号及遥控、导航欺骗信号， 例如常用的800M\2.4G\5.8G\UWF\L等频段，并通过天线向无人平台发射；综合控制装置自 动选择或根据人工命令确定反制目标，并根据无人平台侦测装置反馈的无人平台定位参数， 控制和调整干扰信号，并在实现反制模式满足目标需求后，关闭干扰信号产生和发射装置。

优选地，所述无人平台侦测装置包括雷达、光电探测设备、声学探测设备、无线电侦测 设备、成像识别设备的至少一种，只要能测距，测向，反向定位都可以。

本实施例中，所述干扰信号产生和发射装置包括相互连接的信号生成模块、功率控制模 块、发射天线，所述信号生成模块还包括压制信号生成单元和/或欺骗信号生成单元，所述干 扰信号产生和发射装置包括信号生成模块、功率控制模块、发射天线，可生成压制信号和欺 骗信号，按照图3，欺骗信号是由欺骗信号生成装置产生；压制信号包括通信压制信号、遥 控/数传压制信号、卫星导航压制信号；欺骗信号主要指卫星导航欺骗信号和遥控欺骗信号， 卫星导航欺骗信号用于对无人平台的卫星导航设备进行诱偏，引导无人平台至指定位置，遥 控欺骗信号用于接管对无人平台的控制；本反制区域可以说是要保护的安全区域，也可以是 指预设抓捕无人平台的区域；干扰信号产生和发射装置同时至少产生和发射上述各种压制、 欺骗信号的一种；功率控制模块实现干扰信号功率的调整；所述压制信号包括通信压制信号、 遥控/数传压制信号、卫星导航压制信号；所述欺骗信号包括卫星导航欺骗信号和/或遥控欺骗 信号，卫星导航欺骗信号用于对无人平台的卫星导航设备进行诱偏，引导无人平台至指定位 置，遥控欺骗信号用于接管对无人平台的控制；干扰信号产生和发射装置同时至少产生和发 射上述各种压制、欺骗信号的一种，对卫星导航控制的无人平台、遥控指令的无人平台、且 针对具备既有卫星导航控制又有遥控指令的无人平台等都适用。

优选地，所述综合控制装置根据自身确定或人工设定的无人平台反制目标，接收来自无 人平台侦测装置确定的无人平台位置和/或信息，动态调整干扰信号产生和发射装置的发射信 号类型、信号数量，实现整个系统的反馈控制，直至完成反制模式的目标需求，并停止干扰 信号的发射；当出现多个无人平台时，有的无人平台是遥控信号，有的无人平台是卫星导航 控制信号；本发明可以同时发射2种以上信号时，提高同时捕获多个不同类型的无人平台。

本实施例中，所述发射天线为全向天线或定向天线，当发射天线为定向天线时，还连接 伺服机构，伺服机构配合定向天线实现对无人平台的指向。

本实施例中，所述综合控制装置还包括用户交互界面。通过用户交互界面设定反制模式 或者操作其他控制指令，或者可以直接观察无人平台的抓捕情况，大大提高了用户的体验度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、通过声光电等多种手段实现对无人平台的侦测和定位，实现了自动化操作；

2、侦测和定位无人平台、确定反制目标后，开启干扰和/或欺骗信号，实现反制目标后 关闭干扰、欺骗信号，降低对周边环境的电磁干扰；

3、可实现无人平台的定向驱离，降低二次伤害的可能；

4、可实现无人平台的指定区域迫降，实现对无人平台的抓捕；

5、系统可重复使用，无二次投入问题。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于 本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于反馈控制的无人平台反制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：侦测并确定无人平台定位参数后，设定反制模式；

S2：根据反制模式，生成干扰信号并向无人平台发射；

S3：基于反馈控制原理，跟踪所述无人平台定位参数，并根据所述无人平台定位参数、反制模式，调整向无人平台发射的信号；

S4：当所述无人平台定位参数满足反制模式需求后，关闭向无人平台发射的信号。

2.根据权利要求1所述的基于反馈控制的无人平台反制方法，其特征在于，在所述S1中，所述无人平台定位参数包括位置、速度、方向、距离中至少一种；所述无人平台为不搭载人员的地面行动装置、水面及水下行动装置、空中飞行器。

3.根据权利要求2所述的基于反馈控制的无人平台反制方法，其特征在于，在所述S1中，所述侦测并确定无人平台定位参数通过声、光、电中的至少一种方式；所述反制模式包括驱离、迫降、返航中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的基于反馈控制的无人平台反制方法，其特征在于，在所述S2中，所述干扰信号包括通信压制信号、遥控压制信号、数传压制信号、卫星导航压制信号、遥控欺骗信号、卫星导航欺骗信号的至少一种。

5.根据权利要求4所述的基于反馈控制的无人平台反制方法，其特征在于，在所述S3中，跟踪所述无人平台定位参数，反馈至干扰信号生成模块，调整干扰信号类型和/或信号内容。

6.一种基于反馈控制的无人平台反制系统，其特征在于，包括相互连接的无人平台侦测装置、干扰信号产生和发射装置、综合控制装置，所述无人平台侦测装置用于侦测和确定所述无人平台定位参数；所述干扰信号产生和发射装置根据所述无人平台定位参数生成干扰信号，并通过天线向无人平台发射；所述综合控制装置根据无人平台侦测装置跟踪反馈的所述无人平台定位参数，控制和调整所述干扰信号，并在实现反制目标后，关闭干扰信号产生和发射装置。

7.根据权利要求6所述的基于反馈控制的无人平台反制系统，其特征在于，所述无人平台侦测装置包括雷达、光电探测设备、声学探测设备、无线电侦测设备、成像识别设备的至少一种。

8.根据权利要求7所述的基于反馈控制的无人平台反制系统，其特征在于，所述干扰信号产生和发射装置包括相互连接的信号生成模块、功率控制模块、发射天线，所述信号生成模块还包括压制信号生成单元和/或欺骗信号生成单元。

9.根据权利要求8所述的基于反馈控制的无人平台反制系统，其特征在于，所述发射天线为全向天线或定向天线，当发射天线为定向天线时，还可连接伺服机构。

10.根据权利要求9所述的基于反馈控制的无人平台反制系统，其特征在于，所述综合控制装置还包括用户交互界面。