CN111585691A - 一种分布式无人机干扰拦截系统及方法 - Google Patents

一种分布式无人机干扰拦截系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于反无人机技术领域，具体涉及一种分布式无人机干扰拦截系统及方法，包括设置于安防区域内的测向基站，测向基站包括有无人机信号探测模块、信号处理模块和第一通信发射模块，测向基站通信连接有预警平台，预警平台设有中央处理器、显示模块、第一通信接收模块和第二通信发射模块，第二通信发射模块通信连接有干扰系统；信号探测模块与信号处理模块电性连接，信号处理模块包括有信号测向模块和GPS定位模块，信号处理模块与第一通信发射模块电性连接，第一通信发射模块与第一通信接收模块通信连接，第一通信接收模块与中央处理器输入端电性连接，第二通信发射模块与干扰系统通信连接。

Description

一种分布式无人机干扰拦截系统及方法
技术领域
本发明属于反无人机技术领域，具体涉及一种分布式无人机干扰拦截系统及方法。
背景技术
随着无人机产业的爆发式增长，无人机“黑飞”，甚至利用无人机进行恐怖袭击、偷拍、偷运武器毒品等现象也日趋严重，已成为国家和公共安全的重大隐患。我国低空空域(1000米以下的低空)逐渐开放，低空的小目标(例如：小型无人机等)将成为未来低空空域监视的难点与重点，但是现行的低空空域监视技术和设备严重落后，缺乏有效的监视手段，这给低空安全带来严重的隐患，与此同时，无人机发展迅速，已成为低空领域主要威胁之一，对航空活动和国家重大场所安全带来巨大隐患，无人机、通航飞机等低空目标具有机动性复杂、协作性差、速度较慢、雷达横截面积小等特点，发现难、跟踪难、处置难，是典型的“低小慢”目标，我国现有的监视手段对这类目标的监视能力极为有限，因此，面对低空安防空域中无人机带来的安全隐患，我们提出一种分布式无人机干扰拦截系统及方法，以解决低空安防空域的无人机“黑飞”的问题。
发明内容
本发明的目的是：旨在提供一种分布式无人机干扰拦截系统及方法，以解决低空空域的无人机“黑飞”的问题。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种分布式无人机干扰拦截系统，包括设置于安防区域内的测向基站，所述测向基站包括有无人机信号探测模块、信号处理模块和第一通信发射模块，所述测向基站通信连接有预警平台，所述预警平台设有中央处理器、显示模块、第一通信接收模块和第二通信发射模块，所述第二通信发射模块通信连接有若干均匀分布与安防区域内的干扰系统；
其中：
所述无人机信号探测模块用于探测无人机发出的图传信号和遥控器发出的飞行控制信号，所述信号探测模块与信号处理模块电性连接，所述信号处理模块包括有信号测向模块和GPS定位模块，所述信号测向模块能够分别对图传信号和飞行控制信号测向和追踪，所述GPS定位模块能够用于锁定图传信号和飞行控制信号的发射源位置，从而分别锁定无人机和遥控器的地理位置；
所述信号处理模块与第一通信发射模块电性连接，所述第一通信发射模块与第一通信接收模块通信连接，所述第一通信发射模块能够将无人机和遥控器的地理位置信息发送第一通信接收模块，所述第一通信接收模块与中央处理器输入端电性连接，所述中央处理器用于对无人机和遥控器的地理位置信息进行处理，再通过显示模块进行显示；
所述第二通信发射模块与干扰系统通信连接，所述第二通信发射模块能够根据无人机地理位置，向相应的干扰系统发射干扰拦截指令，所述干扰系统用于发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截。
进一步限定，所述干扰系统可采用人工干扰系统和自动干扰系统两种之中任意一种，其中：
所述人工干扰系统用于安防区域较小的场所，包括有通信设备、巡逻人员以及便携式干扰器，所述第二通信发射模块能够根据巡逻人员的巡逻监控区域，将干扰拦截指令发送至相应区域的通信设备，并提示巡逻人员，该区域内的巡逻人员查看通信设备接收干扰拦截指令后，即可使用便携式干扰器发射干扰信号对无人机的图传信号和遥控器的飞行控制信号进行干扰和拦截；
所述自动干扰系统用于安防区域较大的场所，包括有固定式干扰器，所述固定式干扰器设有第二通信接收模块，所述第二通信发射模块能够根据固定式干扰器的布置监控区域，将干扰拦截指令发送至相应区域的固定式干扰器，由第二通信接收模块进行接收，同时由固定式干扰器发射干扰信号对无人机的图传信号和遥控器的飞行控制信号进行干扰和拦截。
这样的方式，能够根据实际的需要情况选择不同的干扰系统进行设置，在安防区域较小的区域内可采取人工干扰系统，节约设备成本，在安防区域较大较广的区域内可采取自动干扰系统，节约人力成本。
进一步限定，所述干扰信号主要包括的信号频段有1.5GHz、2.4GHz、5GHz、5.8GHz以及900MHz的信号频段。这样的方式，使干扰系统能够针对大部分市面上的无人机所发出的信号频段，适应性及通用性好。
一种分布式无人机干扰拦截系统的干扰拦截方法，所述干扰拦截方法包括以下步骤：
步骤1：将安防区域按照网格式进行均匀的区域划分，并且在各网格区域内设置干扰系统；
步骤2：测向基站监控和探测进入安防区域内部的无人机，对无人机以及遥控器的位置进行定位；
步骤3：由预警平台显示无人机位置，并且根据无人机的位置，选择与无人机位置相应的网格区域内的干扰系统，发送干扰拦截指令，由相应的干扰系统执行干扰拦截指令，发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截。
进一步限定，所述步骤3中的预警平台可通过预先写入监控程序进行自动监控，也可通过人工值守手动进行监控。这样的方式，采用自动监控和手动监控两种方式，其适应性更强，自动监控能够避免手动监控所带来的大量人工操作，省时省力，而手动监控能够在自动监控系统发生故障或者维护时，由工作人员进行操作。
进一步限定，所述自动监控模式控制流程如下：
①测向基站追踪探测到无人机的位置信息
②预警平台根据无人机的位置信息，自动选择相应区域内的干扰系统，通过第二通信发射模块发射干扰拦截指令；
③由干扰系统执行干扰拦截指令，发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截；
所述手动监控模式控制流程如下：
①测向基站追踪探测到无人机的位置信息
②工作人员通过预警平台的显示模块得到无人机的位置信息，并根据无人机的位置信息手动选择相应区域内的干扰系统，通过第二通信发射模块发射干扰拦截指令；
③由干扰系统执行干扰拦截指令，发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截。
进一步限定，所述步骤3中的干扰系统执行干扰拦截指令时分别有干扰驱离和干扰直降两种模式，其中：
所述干扰驱离模式通过干扰系统发射干扰信号，干扰和切断遥控器发送至无人机的飞行控制信号，使无人机与遥控器之间失去联系失控，控制无人机根据内部的GPS与导航卫星的通信信号，飞行至指定位置降落捕获；
所述干扰直降模式通过干扰系统发射干扰信号，干扰和切断遥控器发送至无人机的飞行控制信号以及无人机内部的GPS与导航卫星的通信信号，使无人机与遥控器以及导航卫星之间失去联系失控，从而缓慢垂直降落与地面。
采用本发明技术方案，通过测向基站对闯入安防区域内的无人机进行追踪和定位，再通过预警平台和干扰系统对无人机进行干扰拦截，同时对安防区域进行网格划分，在各个网格内设置干扰系统，能够保证安防区域内的安防力度，从而全面的对安防区域内的无人机进行干扰和拦截。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、测向基站对闯入安防区域内的无人机进行追踪和定位，再通过预警平台和干扰系统对无人机进行干扰拦截，并且采用具有手动和自动两种监控模式，适用性好；
2、干扰系统具有两种建立方式，可针对不同大小的区域选择合理的方式进行部署，可节省系统的部署成本；
3、对安防区域进行网格划分，在各个网格内设置干扰系统，能够保证安防区域内的安防力度，从而全面的对安防区域内的无人机进行干扰和拦截；
4、安防区域网格划分，在各个网格内设置干扰系统，能够保证安防区域内的安防力度，从而全面的对安防区域内的无人机进行干扰和拦截。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种分布式无人机干扰拦截系统及方法实施例的结构示意图；
图2为本发明一种分布式无人机干扰拦截系统及方法实施例的流程示意图；
图3为本发明一种分布式无人机干扰拦截系统及方法实施例的人工干扰系统流程示意图；
图4为本发明一种分布式无人机干扰拦截系统及方法实施例的自动干扰系统流程示意图；
图5为本发明一种分布式无人机干扰拦截系统及方法实施例的自动监控和手动监控流程示意图；
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1-图5所示，本发明的一种分布式无人机干扰拦截系统，包括设置于安防区域内的测向基站，测向基站包括有无人机信号探测模块、信号处理模块和第一通信发射模块，测向基站通信连接有预警平台，预警平台设有中央处理器、显示模块、第一通信接收模块和第二通信发射模块，第二通信发射模块通信连接有若干均匀分布与安防区域内的干扰系统；无人机信号探测模块用于探测无人机发出的图传信号和遥控器发出的飞行控制信号，信号探测模块与信号处理模块电性连接，信号处理模块包括有信号测向模块和GPS定位模块，信号测向模块能够分别对图传信号和飞行控制信号测向和追踪，GPS定位模块能够用于锁定图传信号和飞行控制信号的发射源位置，从而分别锁定无人机和遥控器的地理位置；信号处理模块与第一通信发射模块电性连接，第一通信发射模块与第一通信接收模块通信连接，第一通信发射模块能够将无人机和遥控器的地理位置信息发送第一通信接收模块，第一通信接收模块与中央处理器输入端电性连接，中央处理器用于对无人机和遥控器的地理位置信息进行处理，再通过显示模块进行显示；第二通信发射模块与干扰系统通信连接，第二通信发射模块能够根据无人机地理位置，向相应的干扰系统发射干扰拦截指令，干扰系统用于发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截。
具体的，干扰系统可采用人工干扰系统和自动干扰系统两种之中任意一种，其中：
人工干扰系统用于安防区域较小的场所，包括有通信设备、巡逻人员以及便携式干扰器，第二通信发射模块能够根据巡逻人员的巡逻监控区域，将干扰拦截指令发送至相应区域的通信设备，并提示巡逻人员，该区域内的巡逻人员查看通信设备接收干扰拦截指令后，即可使用便携式干扰器发射干扰信号对无人机的图传信号和遥控器的飞行控制信号进行干扰和拦截；
自动干扰系统用于安防区域较大的场所，包括有固定式干扰器，固定式干扰器设有第二通信接收模块，第二通信发射模块能够根据固定式干扰器的布置监控区域，将干扰拦截指令发送至相应区域的固定式干扰器，由第二通信接收模块进行接收，同时由固定式干扰器发射干扰信号对无人机的图传信号和遥控器的飞行控制信号进行干扰和拦截。
这样的方式，能够根据实际的需要情况选择不同的干扰系统进行设置，在安防区域较小的区域内可采取人工干扰系统，节约设备成本，在安防区域较大较广的区域内可采取自动干扰系统，节约人力成本。
具体的，干扰信号主要包括的信号频段有1.5GHz、2.4GHz、5GHz、5.8GHz以及900MHz的信号频段。这样的方式，使干扰系统能够针对大部分市面上的无人机所发出的信号频段，适应性及通用性好。
一种分布式无人机干扰拦截系统的干扰拦截方法，干扰拦截方法包括以下步骤：
步骤1：将安防区域按照网格式进行均匀的区域划分，并且在各网格区域内设置干扰系统；
步骤2：测向基站监控和探测进入安防区域内部的无人机，对无人机以及遥控器的位置进行定位；
步骤3：由预警平台显示无人机位置，并且根据无人机的位置，选择与无人机位置相应的网格区域内的干扰系统，发送干扰拦截指令，由相应的干扰系统执行干扰拦截指令，发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截。
具体的，步骤3中的预警平台可通过预先写入监控程序进行自动监控，也可通过人工值守手动进行监控。这样的方式，采用自动监控和手动监控两种方式，其适应性更强，自动监控能够避免手动监控所带来的大量人工操作，省时省力，而手动监控能够在自动监控系统发生故障或者维护时，由工作人员进行操作。
具体的，自动监控模式控制流程如下：
①测向基站追踪探测到无人机的位置信息
②预警平台根据无人机的位置信息，自动选择相应区域内的干扰系统，通过第二通信发射模块发射干扰拦截指令；
③由干扰系统执行干扰拦截指令，发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截；
手动监控模式控制流程如下：
①测向基站追踪探测到无人机的位置信息
②工作人员通过预警平台的显示模块得到无人机的位置信息，并根据无人机的位置信息手动选择相应区域内的干扰系统，通过第二通信发射模块发射干扰拦截指令；
③由干扰系统执行干扰拦截指令，发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截。
具体的，步骤3中的干扰系统执行干扰拦截指令时分别有干扰驱离和干扰直降两种模式，其中：
干扰驱离模式通过干扰系统发射干扰信号，干扰和切断遥控器发送至无人机的飞行控制信号，使无人机与遥控器之间失去联系失控，控制无人机根据内部的GPS与导航卫星的通信信号，飞行至指定位置降落捕获；
干扰直降模式通过干扰系统发射干扰信号，干扰和切断遥控器发送至无人机的飞行控制信号以及无人机内部的GPS与导航卫星的通信信号，使无人机与遥控器以及导航卫星之间失去联系失控，从而缓慢垂直降落与地面。
采用本发明技术方案，通过测向基站对闯入安防区域内的无人机进行追踪和定位，再通过预警平台和干扰系统对无人机进行干扰拦截，同时对安防区域进行网格划分，在各个网格内设置干扰系统，能够保证安防区域内的安防力度，从而全面的对安防区域内的无人机进行干扰和拦截。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种分布式无人机干扰拦截系统，包括设置于安防区域内的测向基站，其特征在于：所述测向基站包括有无人机信号探测模块、信号处理模块和第一通信发射模块，所述测向基站通信连接有预警平台，所述预警平台设有中央处理器、显示模块、第一通信接收模块和第二通信发射模块，所述第二通信发射模块通信连接有若干均匀分布与安防区域内的干扰系统；
其中：
所述无人机信号探测模块用于探测无人机发出的图传信号和遥控器发出的飞行控制信号，所述信号探测模块与信号处理模块电性连接，所述信号处理模块包括有信号测向模块和GPS定位模块，所述信号测向模块能够分别对图传信号和飞行控制信号测向和追踪，所述GPS定位模块能够用于锁定图传信号和飞行控制信号的发射源位置，从而分别锁定无人机和遥控器的地理位置；
所述信号处理模块与第一通信发射模块电性连接，所述第一通信发射模块与第一通信接收模块通信连接，所述第一通信发射模块能够将无人机和遥控器的地理位置信息发送第一通信接收模块，所述第一通信接收模块与中央处理器输入端电性连接，所述中央处理器用于对无人机和遥控器的地理位置信息进行处理，再通过显示模块进行显示；
所述第二通信发射模块与干扰系统通信连接，所述第二通信发射模块能够根据无人机地理位置，向相应的干扰系统发射干扰拦截指令，所述干扰系统用于发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截。
2.根据权利要求1所述的一种分布式无人机干扰拦截系统，其特征在于：所述干扰系统可采用人工干扰系统和自动干扰系统两种之中任意一种，其中：
所述人工干扰系统用于安防区域较小的场所，包括有通信设备、巡逻人员以及便携式干扰器，所述第二通信发射模块能够根据巡逻人员的巡逻监控区域，将干扰拦截指令发送至相应区域的通信设备，并提示巡逻人员，该区域内的巡逻人员查看通信设备接收干扰拦截指令后，即可使用便携式干扰器发射干扰信号对无人机的图传信号和遥控器的飞行控制信号进行干扰和拦截；
所述自动干扰系统用于安防区域较大的场所，包括有固定式干扰器，所述固定式干扰器设有第二通信接收模块，所述第二通信发射模块能够根据固定式干扰器的布置监控区域，将干扰拦截指令发送至相应区域的固定式干扰器，由第二通信接收模块进行接收，同时由固定式干扰器发射干扰信号对无人机的图传信号和遥控器的飞行控制信号进行干扰和拦截。
3.根据权利要求2所述的一种分布式无人机干扰拦截系统，其特征在于：所述干扰信号主要包括的信号频段有1.5GHz、2.4GHz、5GHz、5.8GHz以及900MHz的信号频段。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种分布式无人机干扰拦截系统的干扰拦截方法，其特征在于：所述干扰拦截方法包括以下步骤：
步骤1：将安防区域按照网格式进行均匀的区域划分，并且在各网格区域内设置干扰系统；
步骤2：测向基站监控和探测进入安防区域内部的无人机，对无人机以及遥控器的位置进行定位；
步骤3：由预警平台显示无人机位置，并且根据无人机的位置，选择与无人机位置相应的网格区域内的干扰系统，发送干扰拦截指令，由相应的干扰系统执行干扰拦截指令，发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截。
5.据权利要求4所述的一种分布式无人机干扰拦截系统的干扰拦截方法，其特征在于：所述步骤3中的预警平台可通过预先写入监控程序进行自动监控，也可通过人工值守手动进行监控。
6.据权利要求5所述的一种分布式无人机干扰拦截系统的干扰拦截方法，其特征在于：所述自动监控模式控制流程如下：
①测向基站追踪探测到无人机的位置信息
②预警平台根据无人机的位置信息，自动选择相应区域内的干扰系统，通过第二通信发射模块发射干扰拦截指令；
③由干扰系统执行干扰拦截指令，发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截；
所述手动监控模式控制流程如下：
①测向基站追踪探测到无人机的位置信息
②工作人员通过预警平台的显示模块得到无人机的位置信息，并根据无人机的位置信息手动选择相应区域内的干扰系统，通过第二通信发射模块发射干扰拦截指令；
③由干扰系统执行干扰拦截指令，发射干扰信号对无人机进行干扰和拦截。
7.根据权利要求5所述的一种分布式无人机干扰拦截系统的干扰拦截方法，其特征在于：所述步骤3中的干扰系统执行干扰拦截指令时分别有干扰驱离和干扰直降两种模式，其中：
所述干扰驱离模式通过干扰系统发射干扰信号，干扰和切断遥控器发送至无人机的飞行控制信号，使无人机与遥控器之间失去联系失控，控制无人机根据内部的GPS与导航卫星的通信信号，飞行至指定位置降落捕获；
所述干扰直降模式通过干扰系统发射干扰信号，干扰和切断遥控器发送至无人机的飞行控制信号以及无人机内部的GPS与导航卫星的通信信号，使无人机与遥控器以及导航卫星之间失去联系失控，从而缓慢垂直降落与地面。
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CN117155512A (zh) * 2023-10-30 2023-12-01 武汉能钠智能装备技术股份有限公司四川省成都市分公司 一种无人机无线电干扰压制方法及干扰系统
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