CN111130655A - 一种无人机识别系统与反制方法 - Google Patents

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unmanned aerial
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张元刚
刘坤
冯建
彭继国
杨林
张波
邓攀
孙凌飞
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Beidou Tiandi Co ltd
Yankuang Group Corp Ltd
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Beidou Tiandi Co ltd
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    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02—Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/24—Querying
    • G06F16/245—Query processing

Abstract

一种无人机识别系统与反制方法。本产品其组成包括:控制主机，所述的控制主机连接存储器、显示器&报警器、USRP驱动器、超算硬件平台，所述的USRP驱动器连接功率放大器，所述的功率放大器连接天线阵。本发明用于无人机识别系统。

Description

一种无人机识别系统与反制方法
技术领域
本发明涉及一种无人机识别系统与反制方法。
背景技术
随着科技的发展,人民的生活水平提高,消费级的无人机需求增加,无人机的市场越来越广阔,目前市场上销售的民用无人机没有统一的飞行标准,使用的都是私有协议,虽然国家对无人机的管控出了相关的管理法规,但是难免有些不法之徒为了个人利益使用无人机对于公共安全产生威胁。现有的无人机反制方法采用的是电磁干扰使其迫降或者返航，要么是直接导弹击毁。电磁干扰可能会导致在无人机周边的正常运行的一些机器失灵甚至毁坏，带来更大的损失损害。直接击毁也可能存在定位不准的风险，误伤其他。而且如果是不法之徒的策划，还会打草惊蛇，不能从根本抓住不法分子，也找不到有力的证据。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够满足多种机型识别监测的需要的一种无人机识别系统与反制方法。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种无人机识别系统，其组成包括:控制主机，所述的控制主机连接存储器、显示器&报警器、USRP驱动器、超算硬件平台，所述的USRP驱动器连接功率放大器，所述的功率放大器连接天线阵。
所述的一种无人机识别系统，所述的天线阵包括2.4G和5.8G全向天线、GPS导航天线以及天线支架和连接线；所述的功率放大器包括无线信号放大器和GPS信号放大器以及对应的电源和连接线；所述的USRP驱动器为NI USRP-2953R以及电源和连接线；所述的控制主机为带pcie接口的电脑主机；所述的存储器为1T以上配置的硬盘；所述的显示器&报警器连接在电脑主机的普通显示器和音箱设备上；所述的超算硬件平台是进行大量计算的硬件设备或是现场可编程门阵列FPGA卡或是服务器GPU卡。
一种无人机识别系统的反制方法，本反制方法包括七步，第一步系统硬件打开后，通过天线阵接收无线信号，信号频点为2.4G和5.8G；第二步通过功率放大器将接收到的无线电信号放大，实现远距离的信号监测；第三步通过USRP驱动器对无线电信号进行频率、带宽、调制方式、调制速率进行参数分析，之后对信号进行解调，还原比特流提取无人机信号特征；第四步将无人机信号特征与存储器中的数据库信号特征对比，从而识别机型，另外如果该无人机在数据库的ID库中有登记，换句话说是在系统的白名单中，而且处于设定的禁飞区那么就进行电磁压制，迫使其返航或迫降，进入第五步，如果该无人机在黑名单中，进入第六步，如果该无人机不在黑白名单中，进入第七步。
所述的一种无人机识别系统的反制方法，第五步根据后台登记的数据库，联系无人机的主人，回到第一步继续监测。
所述的一种无人机识别系统的反制方法，第六步报警拦截，回到第一步继续监测。
所述的一种无人机识别系统的反制方法，第七步报警，启动GPS诱导，同时将第三步解调出来的比特流传送给超算平台，进行遥控信息以及图传信息的无人机的无线电信号还原解析，实现对该无人机的信息了解，决定是进行驱离还是进行拦截，回到第一步继续监测。
有益效果
1.本发明采用无线电信号被动探测方式，识别无人机机型，利用超算解密，还原无人机的数据信息，发送反制信息，达到控制无人机的目的。
2.本发明采用相对稳定可靠的探测方法，利用数据分析方法，经过分析研判、提取特征，并形成数据库，应对不断新增的无人机识别的需要。
3.本发明作用距离远：对无人机监测的距离最高可达6公里以上。
附图说明
附图1是本发明的系统硬件架构图。
附图2是本发明的系统数据流程图。
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。
实施例1
一种无人机识别系统，其组成包括:控制主机，所述的控制主机连接存储器、显示器&报警器、USRP驱动器、超算硬件平台，所述的USRP驱动器连接功率放大器，所述的功率放大器连接天线阵。
实施例2
实施例1所述的一种无人机识别系统，所述的天线阵包括2.4G和5.8G全向天线、GPS导航天线以及天线支架和连接线；所述的功率放大器包括无线信号放大器和GPS信号放大器以及对应的电源和连接线；所述的USRP驱动器为NI USRP-2953R以及电源和连接线；所述的控制主机为带pcie接口的电脑主机；所述的存储器为1T以上配置的硬盘；所述的显示器&报警器连接在电脑主机的普通显示器和音箱设备上；所述的超算硬件平台是进行大量计算的硬件设备或是现场可编程门阵列FPGA卡或是服务器GPU卡。
实施例3
一种无人机识别系统的反制方法，本反制方法包括七步，第一步系统硬件打开后，通过天线阵接收无线信号，信号频点为2.4G和5.8G；第二步通过功率放大器将接收到的无线电信号放大，即使微弱的信号通过放大都可以识别出来，实现远距离的信号监测；第三步通过USRP驱动器对无线电信号进行频率、带宽、调制方式、调制速率进行参数分析，之后对信号进行解调，还原比特流提取无人机信号特征；第四步将无人机信号特征与存储器中的数据库信号特征对比，从而识别机型，另外如果该无人机在数据库的ID库中有登记，换句话说是在系统的白名单中，而且处于设定的禁飞区那么就进行电磁压制，迫使其返航或迫降，进入第五步，如果该无人机在黑名单中，进入第六步，如果该无人机不在黑白名单中，进入第七步。
实施例4
实施例3所述的一种无人机识别系统的反制方法，第五步根据后台登记的数据库，联系无人机的主人，回到第一步继续监测。
实施例5
实施例3所述的一种无人机识别系统的反制方法，第六步报警拦截，回到第一步继续监测。
实施例6
实施例3所述的一种无人机识别系统的反制方法，第七步报警，启动GPS诱导，同时将第三步解调出来的比特流传送给超算平台，进行遥控信息以及图传信息的无人机的无线电信号还原解析，快速实现对该无人机的信息了解，从而决定是进行驱离还是进行拦截，回到第一步继续监测。
实施例7
上实施例所述的一种无人机识别系统的反制方法，无人机识别系统的数据流程如下：第一步接收无线电信号，第二步无线信号放大，第三步模数转换，第四步协议解析，第五步识别机型，第六步解密数据，第七步数据存储，第八步压制数据产生，第九步协议封装，第十步数模转换，第十一步无线信号放大，第十二步无线电信号发送。
实施例8
上实施例所述的一种无人机识别系统的反制方法，适用机型广：可不依赖于厂商提供的数据资料，而是在未知条件下通过技术分析方法获取信号各类关键参数，因此可适用于多种机型识别监测的需要。
识别精度高：相比雷达、光电、红外等其他手段，通过信号特征数据对无人机机型的识别，不仅识别准确率高，而且发生误判（虚警）的概率低。
系统能耗低：相比雷达探测而言，该方法无发射功率，可显著降低系统能耗。
电磁辐射小：由于不主动发射信号，不会对周边环境产生电磁辐射影响。
设备体积小，部署灵活：设备可采用手持、背包、固定天线、车载等多种方式。
具备多目标检测和处置能力：可支持对单个无人机和无人机群的探测与反制能力。
具备部分机型的劫持能力：结合超算技术，快速实现对无人机通信协议的破解与劫持，技术门槛高，是本系统的重要特色。
支持黑白名单管理：通过建立黑白名单，能够区分无人机飞行行为是否合法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无人机识别系统，其组成包括:控制主机，其特征是:所述的控制主机连接存储器、显示器&报警器、USRP驱动器、超算硬件平台，所述的USRP驱动器连接功率放大器，所述的功率放大器连接天线阵。
2. 根据权利要求1所述的一种无人机识别系统，其特征是: 所述的天线阵包括2.4G和5.8G全向天线、GPS导航天线以及天线支架和连接线；所述的功率放大器包括无线信号放大器和GPS信号放大器以及对应的电源和连接线；所述的USRP驱动器为NI USRP-2953R以及电源和连接线；所述的控制主机为带pcie接口的电脑主机；所述的存储器为1T以上配置的硬盘；所述的显示器&报警器连接在电脑主机的普通显示器和音箱设备上；所述的超算硬件平台是进行大量计算的硬件设备或是现场可编程门阵列FPGA卡或是服务器GPU卡。
3.一种无人机识别系统的反制方法，其特征是: 本反制方法包括七步，第一步系统硬件打开后，通过天线阵接收无线信号，信号频点为2.4G和5.8G；第二步通过功率放大器将接收到的无线电信号放大，实现远距离的信号监测；第三步通过USRP驱动器对无线电信号进行频率、带宽、调制方式、调制速率进行参数分析，之后对信号进行解调，还原比特流提取无人机信号特征；第四步将无人机信号特征与存储器中的数据库信号特征对比，从而识别机型，另外如果该无人机在数据库的ID库中有登记，换句话说是在系统的白名单中，而且处于设定的禁飞区那么就进行电磁压制，迫使其返航或迫降，进入第五步，如果该无人机在黑名单中，进入第六步，如果该无人机不在黑白名单中，进入第七步。
4.根据权利要求3所述的一种无人机识别系统的反制方法，其特征是:第五步根据后台登记的数据库，联系无人机的主人，回到第一步继续监测。
5.根据权利要求3所述的一种无人机识别系统的反制方法，其特征是:第六步报警拦截，回到第一步继续监测。
6.根据权利要求3所述的一种无人机识别系统的反制方法，其特征是:第七步报警，启动GPS诱导，同时将第三步解调出来的比特流传送给超算平台，进行遥控信息以及图传信息的无人机的无线电信号还原解析，实现对该无人机的信息了解，决定是进行驱离还是进行拦截，回到第一步继续监测。
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