CN113572518A - 无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法及系统。恢复系统包括多组反制信号接收模块、频谱分析模块及定位信号恢复模块。恢复方法包括：每组反制信号接收模块获取无人机反制信号并转化为数字信号；频谱分析模块进行分析并计算出无人机反制信号的干扰范围及强度信息；定位信号恢复模块获取卫星定位信号，对卫星定位信号进行功率调节，将调节后的卫星定位信号发射至干扰范围内，对无人机反制信号进行压制。本发明能够迅速确定无人机反制信号的强度及干扰范围，并且能够发射功率更强劲的卫星定位信号，对无人机反制信号进行压制，能够有效防止出现无人机在非法无人机反制区域内遭遇非法反制发生迷航、失控等事故。
Description
技术领域
本发明属于无人机领域，尤其涉及一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法及系统。
背景技术
近年来，随着无人机技术的高速发展，无人机集群表演项目越来越多，在上海的北外滩、广州小蛮腰等核心地标的无人机灯光秀表演也日益红火。目前全国各地的核心地标均有无人机表演案例，特别是重大展会，重要节日无人机灯光表演越来越受欢迎。而这也引起了一些不法分子的注意，他们利用非法反制手段恶意影响无人机集群表演，国内已有数起破获的使用反制设备恶意干扰地标无人机集群表演的案例。但目前，在无人机集群表演遭遇非法反制时，依然缺乏有效的手段防止无人机发生迷航、失控等事故。
发明内容
本发明目的在于针对上述技术问题提供一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法及系统,以防止无人机在遭遇非法无人机反制时发生迷航、失控等事故。
为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：
本发明提供了一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法，应用于无人机反制区域内卫星定位信号恢复系统中，所述恢复系统包括多组反制信号接收模块、频谱分析模块及定位信号恢复模块，所述的恢复方法包括以下步骤：
S1：间隔设置各组反制信号接收模块，每组反制信号接收模块获取预设特定频段内的无人机反制信号并将所述无人机反制信号转化为数字信号；
S2：频谱分析模块对所有反制信号接收模块转化的数字信号进行频谱分析，并计算出无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息；
S3：定位信号恢复模块从干扰范围外获取卫星定位信号，并依据无人机反制信号的最大强度信息将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度，定位信号恢复模块将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内，对无人机反制信号进行压制。
进一步的，每组所述反制信号接收模块包括第一信号接收单元、信号过滤单元及信号转化单元，所述的步骤S1具体包括：
间隔设置各组反制信号接收模块，每组反制信号接收模块中第一信号接收单元持续获取射频信号，信号过滤单元从获取到的射频信号中滤除预设特定频段之外的射频信号并获得无人机反制信号，信号转化单元将所述无人机反制信号转化为数字信号。
进一步的，所述预设特定频段包括：1575.42MHz GPS、1561.098MHz BDS、1207.14MHz BDS、1268.52MHz BDS。
进一步的，所述频谱分析模块包括分析单元及计算单元，所述的步骤S2具体包括：
分析单元对所有反制信号接收模块转化的数字信号进行频谱分析，生成无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块的频率信息及强度信息，计算单元依据无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块的频率信息及强度信息计算生成无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息。
进一步的，所述定位信号恢复模块包括第二信号接收单元、控制单元、功率调节单元及发射单元，所述的步骤S3具体包括：
控制单元依据无人机反制信号的干扰范围控制第二信号接收单元从干扰范围外获取卫星定位信号，控制单元依据无人机反制信号的最大强度信息控制功率调节单元将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度，发射单元将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内，对无人机反制信号进行压制。
本发明还提供了一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复系统，包括：
反制信号接收模块，用于获取至少一种预设特定频段的无人机反制信号并将所述无人机反制信号转化为数字信号；
频谱分析模块，与反制信号接收模块连接，用于对转化的数字信号进行频谱分析，并计算出无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息；
定位信号恢复模块，与频谱分析模块连接，用于从干扰范围外获取卫星定位信号，并依据无人机反制信号的强度信息及速率信息将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度，将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内，对无人机反制信号进行压制。
进一步的，所述反制信号接收模块包括：
第一信号接收单元，用于持续获取射频信号；
信号过滤单元，与第一信号接收单元连接，用于从获取到的射频信号中滤除预设特定频段之外的射频信号并获得无人机反制信号；
信号转化单元，与信号过滤单元连接，用于将所述无人机反制信号转化为数字信号。
进一步的，所述频谱分析模块包括：
分析单元，用于对所有反制信号接收模块转化的数字信号进行频谱分析，生成无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块的频率信息及强度信息；
计算单元，与分析单元连接，用于依据无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块的频率信息及强度信息计算生成无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息。
进一步的，所述定位信号恢复模块包括：
第二信号接收单元，用于接收卫星定位信号；
功率调节单元，与第二信号接收单元连接，用于调节获取的卫星定位信号的功率；
发射单元，与功率调节单元连接，用于将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内；
控制单元，与第二信号接收单元、功率调节单元及频谱分析模块连接，用于依据频谱分析模块生成的干扰范围控制第二信号接收单元从干扰范围外接收卫星定位信号，并依据频谱分析模块生成的最大强度信息控制功率调节单元将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度。
本发明具有以下优点：通过反制信号接收模块和频谱检测模块能够迅速确定无人机反制信号的强度及干扰范围，通过定位信号恢复模块能够向无人机反制信号的干扰范围内发射功率强劲的卫星定位信号，对无人机反制信号进行压制，能够有效防止出现无人机在非法无人机反制区域内遭遇非法反制发生迷航、失控等事故。
附图说明
图1为本发明中一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法的流程图；
图2为本发明中另一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法的流程图；
图3为本发明中一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复系统的结构框图；
图中标记说明：
1、反制信号接收模块；11、第一信号接收单元；12、信号过滤单元；13、信号转化单元；
2、频谱分析模块；21、分析单元；22、计算单元；
3、定位信号恢复模块；31、控制单元；32、第二信号接收单元；33、功率调节单元；34、发射单元。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法及系统做进一步详细的描述。
如图1所示，本发明中的实施例提供了一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法，可以应用于无人机反制区域内卫星定位信号恢复系统中，恢复系统可以包括多组反制信号接收模块1、频谱分析模块2及定位信号恢复模块3，无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法可以包括以下步骤：
可以将各组反制信号接收模块1间隔设置在无人机反制区域内，每组反制信号接收模块1可以获取预设特定频段内的无人机反制信号并将所述无人机反制信号转化为数字信号 。
频谱分析模块2可以对所有反制信号接收模块转化的数字信号进行频谱分析，并计算出无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息。
定位信号恢复模块3可以从干扰范围外获取卫星定位信号，并依据无人机反制信号的最大强度信息将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度，定位信号恢复模块3将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内，对无人机反制信号进行压制。
如图2所示，在本发明的另一种实施方式中，无人机反制区域内卫星定位信号恢复系统中的每组信号接收模块1可以包括第一信号接收单元11、信号过滤单元12及信号转化单元13，频谱分析模块2可以包括分析单元21和计算单元22，定位信号恢复模块3可以包括第二信号接收单元32、控制单元31、功率调节单元33及发射单元34。在本实施方式中，无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法可以包括以下步骤：
可以在无人机反制区域内间隔设置各组反制信号接收模块1，每组反制信号接收模块1中第一信号接收单元11持续获取射频信号，信号过滤单元12从获取到的射频信号中滤除预设特定频段之外的射频信号并获得无人机反制信号，信号转化单元13将所述无人机反制信号转化为数字信号。其中，预设特定频段可以包括1575.42MHz GPS、1561.098MHzBDS、1207.14MHz BDS、1268.52MHz BDS等干扰卫星定位信号的频段。
分析单元21可以对所有反制信号接收模块1转化的数字信号进行频谱分析，生成无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块1的频率信息及强度信息，计算单元22依据无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块1的频率信息及强度信息计算生成无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息。
控制单元31依据无人机反制信号的干扰范围控制第二信号接收单元32从干扰范围外获取卫星定位信号，控制单元31依据无人机反制信号的最大强度信息控制功率调节单元33将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度，发射单元34将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内，对无人机反制信号进行压制。
如图3所示，本发明还提供了一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复系统，该恢复系统可以包括：
反制信号接收模块1，可以获取预设特定频段的无人机反制信号并将所述无人机反制信号转化为数字信号；
频谱分析模块2，与反制信号接收模块1连接，可以对转化的数字信号进行频谱分析，并计算出无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息；
定位信号恢复模块3，与频谱分析模块2连接，可以从干扰范围外获取卫星定位信号，并依据无人机反制信号的强度信息及速率信息将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度，将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内，对无人机反制信号进行压制。
其中，反制信号接收模块1还可以包括：
第一信号接收单元11，可以持续获取射频信号。
信号过滤单元12，与第一信号接收单元11连接，可以从获取到的射频信号中滤除预设特定频段之外的射频信号并获得无人机反制信号。
信号转化单元13，与信号过滤单元12连接，可以将无人机反制信号转化为数字信号。
频谱分析模块2可以包括：
分析单元21，可以对所有反制信号接收模块1转化的数字信号进行频谱分析，生成无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块1的频率信息及强度信息；
计算单元22，与分析单元21连接，可以依据无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块1的频率信息及强度信息计算生成无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息。
定位信号恢复模块3可以包括：
第二信号接收单元32，可以接收卫星定位信号；
功率调节单元33，与第二信号接收单元32连接，可以调节获取的卫星定位信号的功率；
发射单元34，与功率调节单元33连接，可以将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内；
控制单元31，与第二信号接收单元32、功率调节单元33及频谱分析模块2连接，可以依据频谱分析模块2生成的干扰范围控制第二信号接收单元32从干扰范围外接收卫星定位信号，并依据频谱分析模块2生成的最大强度信息控制功率调节单元33将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度。
本发明提供了一种能够在无人机反制区域内快速恢复卫星定位信号的方法及系统。通过反制信号接收模块和频谱检测模块能够迅速确定无人机反制信号的强度及干扰范围，通过定位信号恢复模块能够向无人机反制信号的干扰范围内发射功率强劲的卫星定位信号，对无人机反制信号进行压制，能够有效防止出现无人机在非法无人机反制区域内遭遇非法反制发生迷航、失控等事故。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (9)
1.一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法，应用于无人机反制区域内卫星定位信号恢复系统中，其特征在于，所述恢复系统包括多组反制信号接收模块、频谱分析模块及定位信号恢复模块，所述的恢复方法包括以下步骤：
S1：间隔设置各组反制信号接收模块，每组反制信号接收模块获取预设特定频段内的无人机反制信号并将所述无人机反制信号转化为数字信号；
S2：频谱分析模块对所有反制信号接收模块转化的数字信号进行频谱分析，并计算出无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息；
S3：定位信号恢复模块从干扰范围外获取卫星定位信号，并依据无人机反制信号的最大强度信息将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度，定位信号恢复模块将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内，对无人机反制信号进行压制。
2.根据权利要求1所述的一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法，每组所述反制信号接收模块包括第一信号接收单元、信号过滤单元及信号转化单元，其特征在于，所述的步骤S1具体包括：
间隔设置各组反制信号接收模块，每组反制信号接收模块中第一信号接收单元持续获取射频信号，信号过滤单元从获取到的射频信号中滤除预设特定频段之外的射频信号并获得无人机反制信号，信号转化单元将所述无人机反制信号转化为数字信号。
3.根据权利要求2所述的一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法，其特征在于，所述预设特定频段包括：1575.42MHz GPS、1561.098MHz BDS、1207.14MHz BDS、1268.52MHz BDS。
4.根据权利要求1所述的一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法，所述频谱分析模块包括分析单元及计算单元，其特征在于，所述的步骤S2具体包括：
分析单元对所有反制信号接收模块转化的数字信号进行频谱分析，生成无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块的频率信息及强度信息，计算单元依据无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块的频率信息及强度信息计算生成无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息。
5.根据权利要求1所述的一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复方法，所述定位信号恢复模块包括第二信号接收单元、控制单元、功率调节单元及发射单元，其特征在于，所述的步骤S3具体包括：
控制单元依据无人机反制信号的干扰范围控制第二信号接收单元从干扰范围外获取卫星定位信号，控制单元依据无人机反制信号的最大强度信息控制功率调节单元将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度，发射单元将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内，对无人机反制信号进行压制。
6.一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复系统，其特征则在于，包括：
反制信号接收模块，用于获取至少一种预设特定频段的无人机反制信号并将所述无人机反制信号转化为数字信号；
频谱分析模块，与反制信号接收模块连接，用于对转化的数字信号进行频谱分析，并计算出无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息；
定位信号恢复模块，与频谱分析模块连接，用于从干扰范围外获取卫星定位信号，并依据无人机反制信号的强度信息及速率信息将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度，将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内，对无人机反制信号进行压制。
7.根据权利要求6所述的一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复系统，其特征在于，所述反制信号接收模块包括：
第一信号接收单元，用于持续获取射频信号；
信号过滤单元，与第一信号接收单元连接，用于从获取到的射频信号中滤除预设特定频段之外的射频信号并获得无人机反制信号；
信号转化单元，与信号过滤单元连接，用于将所述无人机反制信号转化为数字信号。
8.根据权利要求6所述的一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复系统，其特征在于，所述频谱分析模块包括：
分析单元，用于对所有反制信号接收模块转化的数字信号进行频谱分析，生成无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块的频率信息及强度信息；
计算单元，与分析单元连接，用于依据无人机反制信号相对于各组反制信号接收模块的频率信息及强度信息计算生成无人机反制信号的干扰范围及最大强度信息。
9.根据权利要求6所述的一种无人机反制区域内卫星定位信号的恢复系统，其特征在于，所述定位信号恢复模块包括：
第二信号接收单元，用于接收卫星定位信号；
功率调节单元，与第二信号接收单元连接，用于调节获取的卫星定位信号的功率；
发射单元，与功率调节单元连接，用于将调节后的卫星定位信号发射至无人机反制信号的干扰范围内；
控制单元，与第二信号接收单元、功率调节单元及频谱分析模块连接，用于依据频谱分析模块生成的干扰范围控制第二信号接收单元从干扰范围外接收卫星定位信号，并依据频谱分析模块生成的最大强度信息控制功率调节单元将获取的卫星定位信号的功率调节至足够压制无人机反制信号的强度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211029 |