CN111121540A - 一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统及其方法，包括探测单元、数据处理模块、定位模块和干扰模块，所述探测单元与数据处理模块单元信号连接，所述数据处理模块与定位模块连接，所述定位模块与干扰模块连接；所述探测单元用于，对探测区域内的活动目标进行探测，所述探测单元包括雷达探测单元、音频探测单元和光波探测单元，所述雷达探测单元为雷达探测器，且雷达探测单元内的雷达探测器设置有四组，且分布在探测区域内的四个角落，本发明通过在探测单元内同时设置三种探测方式进行监测，保证检测的准确无误性，且四组雷达探测器的探测范围交叉，目标物至少被两组雷达探测器监测到，可更加准确的计算出目标物的定位和飞行路径。

Description

一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统及其方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统及其方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“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。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等，无人机可实现高分辨率影像的采集，在弥补卫星遥感经常因云层遮挡获取不到影像缺点。

由于无人机可携带爆炸物、危险物、高分辨率摄像头等装备的能力，也给社会生活的各个方面带来了巨大的威胁，需要对保护范围内的无人机进行反阻断，现有的反无人机监控系统在检测时，通常只是简单的利用一组雷达探测器进行探测，使得探测效果差，且容易出现探测漏洞，根据该探测消息计算的位置信息准确性较差，为此，我们提出一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统及其方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统及其方法，以解决上述背景技术中由于无人机可携带爆炸物、危险物、高分辨率摄像头等装备的能力，也给社会生活的各个方面带来了巨大的威胁，需要对保护范围内的无人机进行反阻断，现有的反无人机监控系统在检测时，通常只是简单的利用一组雷达探测器进行探测，使得探测效果差，且容易出现探测漏洞，根据该探测消息计算的位置信息准确性较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统及其方法，包括探测单元、数据处理模块、定位模块和干扰模块，所述探测单元与数据处理模块单元信号连接，所述数据处理模块与定位模块连接，所述定位模块与干扰模块连接；

所述探测单元用于，对探测区域内的活动目标进行探测，所述探测单元包括雷达探测单元、音频探测单元和光波探测单元，所述雷达探测单元为雷达探测器，且雷达探测单元内的雷达探测器设置有四组，且分布在探测区域内的四个角落，且各组雷达探测器的探测范围存在交叉区域；

所述数据处理模块用于，接收探测单元反馈的的信息，并根据反馈的信息进行目标物的追踪和定位处理；

所述定位模块用于，根据数据处理模块分析后的数据确定目标物定位和目标物路径，并将其信息传递到干扰模块中；

所述干扰模块用于，对进入探测区域内的目标物进行阻挠干扰，使其失去与主机的连接，切断目标物的信号输出。

优选的，所述干扰模块包括固定干扰单元和移动干扰单元；

所述固定干扰单元为设置在探测区域内与地面固定的干扰设备；

所述移动干扰单元为安装在我方无人机上的干扰设备。

优选的，所述干扰设备为信号干扰、声波干扰、劫持无线电控制方式中的一种或多种。

优选的，所述数据处理模块包括探测信号分析单元、位置追踪单元和路径预测单元；

所述探测信号分析单元对接收探测单元反馈的的信息判断，是否为我方无人机，所述位置追踪单元和路径预测单元对接收探测单元反馈的的信息进行处理和分析，确定目标物的位置和行走路径。

优选的，所述雷达探测器的工作频段为L波段，探测距离为3000m以上，方位覆盖范围为120°，高度覆盖范围为50-500m。

一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统的方法，

S1：通过探测单元内监测探测区域内是否存在目标物无人机，并通过探测单元内的雷达探测单元、音频探测单元和光波探测单元探测目标物的位置、速度、方位和高度；

S2：利用数据处理模块将探测单元反馈的的信息进行处理，计算出目标物的位置和预测出目标物的飞行路径；

S3：定位模块根据数据处理模块计算得出的目标物的位置和预测的目标物飞行路径，将该位置信息和路径发送给干扰模块的固定干扰单元和移动干扰单元；

S4：固定干扰单元根据接收到的位置信息和路径信息启动地面相应位置的干扰设备，进行远距离干扰，移动干扰单元根据接收的位置信息和路径信息驱使我方安装干扰设备的无人机靠近目标物进行近距离干扰。

本发明提供了一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统及其方法，具备以下有益效果：

(1)本发明通过在探测单元内设置雷达探测单元、音频探测单元和光波探测单元，使得探测的方式具有三种，在实际操作中，同时进行三种探测方式进行监测，保证监测的准确无误性。

(2)本发明通过在雷达探测单元内设置四组雷达探测器，并将四组雷达探测器分别设置在包含探测区域的最大矩形的四个拐角处，且将四组雷达探测器的探测范围进行交叉设置，使得目标物进入探测范围时至少被一组雷达探测器监测到，在实际操中，根据多组雷达探测器的的反馈信息，可更加准确的计算出目标物的定位和飞行路径。

(3)本发明通过在干扰模块内设置固定干扰单元和移动干扰单元，利用固定干扰单元对目标进行远距离的干扰阻断，并利用移动干扰单元进行近距离干扰阻断，利用两种干扰阻断方式，保证对进入探测区域内的目标物与其主机失去连接，切断目标物的信号输出，保证干扰效果。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图；

图2为本发明的数据处理模块结构框图；

图3为本发明的干扰模块结构框图；

图4为本发明的四组雷达探测器分布结构示意图。

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。

如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统及其方法，包括探测单元、数据处理模块、定位模块和干扰模块，所述探测单元与数据处理模块单元信号连接，所述数据处理模块与定位模块连接，所述定位模块与干扰模块连接；

所述探测单元用于，对探测区域内的活动目标进行探测，所述探测单元包括雷达探测单元、音频探测单元和光波探测单元，所述雷达探测单元为雷达探测器，且雷达探测单元内的雷达探测器设置有四组，且分布在探测区域内的四个角落，且各组雷达探测器的探测范围存在交叉区域；

所述数据处理模块用于，接收探测单元反馈的的信息，并根据反馈的信息进行目标物的追踪和定位处理；

所述定位模块用于，根据数据处理模块分析后的数据确定目标物定位和目标物路径，并将其信息传递到干扰模块中；

所述干扰模块用于，对进入探测区域内的目标物进行阻挠干扰，使其失去与主机的连接，切断目标物的信号输出。

所述干扰模块包括固定干扰单元和移动干扰单元；

所述固定干扰单元为设置在探测区域内与地面固定的干扰设备；

所述移动干扰单元为安装在我方无人机上的干扰设备。

所述干扰设备为信号干扰、声波干扰、劫持无线电控制方式中的一种或多种。

所述数据处理模块包括探测信号分析单元、位置追踪单元和路径预测单元；

所述探测信号分析单元对接收探测单元反馈的的信息判断，是否为我方无人机，所述位置追踪单元和路径预测单元对接收探测单元反馈的的信息进行处理和分析，确定目标物的位置和行走路径；所述雷达探测器的工作频段为L波段，探测距离为3000m以上，方位覆盖范围为120°，高度覆盖范围为50-500m。

需要说明的是，一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统，通过在系统内的探测单元中设置雷达探测单元、音频探测单元和光波探测单元，使得本系统具有三种探测方式同时进行监测，保证的监测准确无误性，其中，将四组雷达探测器别安装在包含探测范围的矩形的四个拐角处，且相邻的雷达探测器处于同一直线上，对角的雷达探测器也处于同一直线上，四组雷达探测器的探测范围均大于90°，四组雷达探测器之间形成交叉区域，当目标物进入探测范围时，至少会被两组雷达探测器探查到，在后续根据两组雷达探测器的反馈信息进行定位与预飞路径预测时，更加精准，通过固定干扰单元和移动干扰单元，对目标进行远距离和近距离的干扰阻断，保证对进入探测区域内的目标物与其主机失去连接，切断目标物的信号输出，保证干扰效果。

实施例2

S1：通过探测单元内监测探测区域内是否存在目标物无人机，并通过探测单元内的雷达探测单元、音频探测单元和光波探测单元探测目标物的位置、速度、方位和高度；

S2：当目标物进入探测范围后，探测范围位于四个拐角处的雷达探测器中至少两组雷达探测器会探查到目标物，然后雷达探测器将目标物的位置、速度、方位和高度信息反馈到数据处理模块中，

S3：在进行步骤S2的同时音频探测单元和光波探测单元也会探查到目标物，并反馈目标物的位置、速度、方位和高度信息给数据处理模块；

S4：数据处理模块在接收到反馈数据后，探测信号分析单元会对反馈数据与我方无人机的数据库进行对比，判断是否为我方无人机；

S5：若为我方无人机，不进行干扰动作，若不为我方无人机，则将该反馈数据放入位置追踪单元和路径预测单元中，分析其位置信息、预测出其飞行路线，并制定我方无人机的飞行路线，同时将目标物位置信息和飞行路线以及我方无人机的飞行路线传递到定位模块中；

S6：定位模块将接收到目标物的位置信息和飞行路线后传递给干扰模块的，将该信息传递到固定干扰单元的干扰设备内，对目标物进行干扰阻断，同时将我方无人机的飞行路线传递到移动干扰单元上。

S7：固定在地面相应为位置的干扰设备启动，进行远距离干扰，移动干扰单元根据目标物的位置信息和路径信息驱使我方安装干扰设备的无人机靠近目标物进行近距离干扰，阻断目标物与主机的连接。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统，其特征在于，包括探测单元、数据处理模块、定位模块和干扰模块，所述探测单元与数据处理模块单元信号连接，所述数据处理模块与定位模块连接，所述定位模块与干扰模块连接；

所述探测单元用于，对探测区域内的活动目标进行探测，所述探测单元包括雷达探测单元、音频探测单元和光波探测单元，所述雷达探测单元为雷达探测器，且雷达探测单元内的雷达探测器设置有四组，且分布在探测区域内的四个角落，且各组雷达探测器的探测范围存在交叉区域；

所述数据处理模块用于，接收探测单元反馈的的信息，并根据反馈的信息进行目标物的追踪和定位处理；

所述定位模块用于，根据数据处理模块分析后的数据确定目标物定位和目标物路径，并将其信息传递到干扰模块中；

所述干扰模块用于，对进入探测区域内的目标物进行阻挠干扰，使其失去与主机的连接，切断目标物的信号输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统，其特征在于：所述干扰模块包括固定干扰单元和移动干扰单元；

所述固定干扰单元为设置在探测区域内与地面固定的干扰设备；

所述移动干扰单元为安装在我方无人机上的干扰设备。

3.根据权利要求2所述的一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统，其特征在于：所述干扰设备为信号干扰、声波干扰、劫持无线电控制方式中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统，其特征在于：所述数据处理模块包括探测信号分析单元、位置追踪单元和路径预测单元；

所述探测信号分析单元对接收探测单元反馈的的信息判断，是否为我方无人机，所述位置追踪单元和路径预测单元对接收探测单元反馈的的信息进行处理和分析，确定目标物的位置和行走路径。

5.根据权利要求1所述的一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统，其特征在于：所述雷达探测器的工作频段为L波段，探测距离为3000m以上，方位覆盖范围为120°，高度覆盖范围为50-500m。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于雷达的交叉式反无人机监控系统的方法，其特征在于：

S1：通过探测单元内监测探测区域内是否存在目标物无人机，并通过探测单元内的雷达探测单元、音频探测单元和光波探测单元探测目标物的位置、速度、方位和高度；

S2：利用数据处理模块将探测单元反馈的的信息进行处理，计算出目标物的位置和预测出目标物的飞行路径；

S3：定位模块根据数据处理模块计算得出的目标物的位置和预测的目标物飞行路径，将该位置信息和路径发送给干扰模块的固定干扰单元和移动干扰单元；

S4：固定干扰单元根据接收到的位置信息和路径信息启动地面相应位置的干扰设备，进行远距离干扰，移动干扰单元根据接收的位置信息和路径信息驱使我方安装干扰设备的无人机靠近目标物进行近距离干扰。

Images