CN114500687B

CN114500687B - 反无人机系统的设计方法、装置、计算设备及存储介质

Info

Publication number: CN114500687B
Application number: CN202210095868.9A
Authority: CN
Inventors: 王永艳; 李海涛; 逯祎; 张峥; 孙文强
Original assignee: Beijing Institute of Environmental Features
Current assignee: Beijing Institute of Environmental Features
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2023-12-12
Anticipated expiration: 2042-01-26
Also published as: CN114500687A

Abstract

本发明提供了一种反无人机系统的设计方法、装置、计算设备及存储介质，涉及反无人机技术技术领域，其中方法包括：确定待执行的预设功能；控制外部探测设备对所述目标无人机进行探测，得到各外部探测设备对应的目标原始数据；将所述目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据；从所述目标通讯数据中获取所述预设功能所需的目标特征数据，并根据所述目标特征数据得到所述预设功能的处理结果。本方案，能够解决反无人机系统中各种外部探测设备难以协作的问题。

Description

反无人机系统的设计方法、装置、计算设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及反无人机技术领域，特别涉及一种反无人机系统的设计方法、装置、计算设备及存储介质。

背景技术

现有的反无人机系统大部分基于IP网络，而基于IP网络的反无人机系统虽结构简单，布线成本低，但是在接入多种外部探测设备时，由于其编码算法不统一，且即使是同一种编码算法，不同厂家的视频编解码设备也无法在反无人机系统中做到通用，这就导致了反无人机系统中各种外部探测设备难以协作的问题。

发明内容

基于现有技术中反无人机系统中各种的外部探测设备难以协作的问题，本发明实施例提供了一种反无人机系统的设计方法、装置、计算设备及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种反无人机系统的设计方法，应用于SOA架构平台，方法包括：

确定待执行的预设功能；

控制外部探测设备对目标无人机进行探测，得到各外部探测设备对应的目标原始数据；

将目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据；

从目标通讯数据中获取预设功能所需的目标特征数据，并根据目标特征数据得到预设功能的处理结果。

优选的，将目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据，包括：

针对每一个目标原始数据，均需执行：加载该目标原始数据对应的协议解析文件，按照协议解析文件中的解析规则，将该目标原始数据翻译为统一格式的目标通讯数据；协议解析文件用于对目标原始数据进行翻译。

优选的，目标通讯数据为统一格式的本文数据。

优选的，从目标通讯数据中获取预设功能所需的目标特征数据，并根据目标特征数据得到预设功能的处理结果，包括：

针对每一个预设功能，均执行：确定执行该预设功能所需的目标特征；

根据该预设功能所需的目标特征，确定该目标特征所处的目标通讯数据，并从目标通讯数据中提取所需的目标特征数据；

利用目标特征数据执行该预设功能，得到对应的处理结果。

优选的，利用目标特征数据执行该预设功能之后，得到对应的处理结果之前，还包括：

获取预设功能所需的外部探测设备的状态信息，并根据状态信息控制外部探测设备。

第二方面，本发明实施例还提供了一种反无人机系统的设计装置，应用于SOA架构平台，装置包括：

功能确定单元，用于确定待执行的预设功能；

原始数据获取单元，用于控制外部探测设备对目标无人机进行探测，得到各外部探测设备对应的目标原始数据；

数据翻译单元，用于将目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据；

功能执行单元，用于从目标通讯数据中获取预设功能所需的目标特征数据，并根据目标特征数据得到预设功能的处理结果。

优选的，数据翻译单元，用于执行如下操作：

优选的，功能执行单元，用于执行如下操作：

利用目标特征数据执行该预设功能，得到对应的处理结果。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本说明书任一实施例所述的方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行本说明书任一实施例所述的方法。

本发明实施例提供了一种反无人机系统的设计方法、装置、计算设备及存储介质，通过将各外部探测设备发送的目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据，且在执行各预设功能时，能够识别该目标通讯数据，并获取执行各预设功能所需的目标特征数据，从而完成各预设功能。因此，本方案能够达到各种外部探测设备在反无人机系统中能够共同协作的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种反无人机系统的设计方法流程图；

图2是本发明一实施例提供的数据处理流程示意图；

图3是本发明一实施例提供的另一种反无人机系统的设计方法流程图；

图4是本发明一实施例提供的一种计算设备的硬件架构图；

图5是本发明一实施例提供的一种反无人机系统的设计装置结构图；

图6是本发明一实施例提供的另一种反无人机系统的设计装置结构图。

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，对本发明实施例中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，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

如前所述，现有的反无人机系统接入的外部探测设备种类多样，其编码算法难以统一，导致各外部探测设备难以共同协作，因此考虑在接入层，当各外部探测设备输送目标原始数据时，将各目标原始数据翻译为统一的数据信息，使反无人机系统各部分之间能够互相通讯，完成预设功能。因此，能够解决反无人机系统中各种外部探测设备难以协作的问题。

下面描述以上构思的具体实现方式。

请参考图1，本发明实施例提供了一种反无人机系统的设计方法，应用于SOA架构平台，该方法包括：

步骤100，确定待执行的预设功能；

步骤102，控制外部探测设备对目标无人机进行探测，得到各外部探测设备对应的目标原始数据；

步骤104，将目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据；

步骤106，从目标通讯数据中获取预设功能所需的目标特征数据，并根据目标特征数据得到预设功能的处理结果。

本发明实施例中，通过将各外部探测设备发送的目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据，且在执行各预设功能时，能够识别该目标通讯数据，并获取执行各预设功能所需的目标特征数据，从而完成各预设功能。因此，本方案能够达到各种外部探测设备在反无人机系统中能够共同协作的目的。

下面描述图1所示的各个步骤的执行方式。

首先，针对步骤100，确定待执行的预设功能。

在本发明实施例中，该反无人机系统是基于SOA架构的应用系统，主要由于SOA架构模型可以根据需求，对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。在SOA的技术框架下，可以把杂乱无章的庞大系统整合成一个全面有序的系统，从而增加反无人机系统的灵活性，实现最大的IT资产利用率。

该反无人机系统采用三层的系统分层模型，从下而上分别为：系统层、业务层和表现层。系统层包括数据库系统、消息中间件、Web服务等。业务层根据功能的不同，又分为接入层、功能层、支撑/核心技术层和应用业务层。表现层主要是用于人机交互，根据用户角色的不同分为C/S管理客户端、Web配置客户端、业务客户端和其他集成系统。

而功能层中为针对目标无人机执行的预设功能，其中有数据采集和感知模块、目标融合模块、数据统计和分析模块、轨迹关联模块、地理信息统计和分析模块、目标识别模块、输出和展示模块、数据管理模块、威胁排序模块和系统管理模块。

然后，针对步骤102，控制外部探测设备对目标无人机进行探测，得到各外部探测设备对应的目标原始数据。

在本发明实施例中，步骤100所展示的预设功能是以外部探测设备反馈的二、三维地图为基础载体，显示监控区域以及相关管控资源(设施、装备、监管人员包括协勤、警察、部队)信息，依托北斗、GPS等卫星定位技术，来动态显示目标无人机的实时位置和移动轨迹，从而对目标无人机、态势信息、飞行轨迹、指挥调度、警务出警等情况进行可视化展现。

因此，想要实现预设功能，则需要控制各外部探测设备对目标无人机进行探测采集，将各自探测到的目标原始数据通过接入层反馈给反无人机系统。

接着，针对步骤104，将目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据。

在本发明实施例中，接入层的数据处理流程如图2所示，各外部探测设备，如雷达设备、光电设备、无线电设备和电磁干扰设备，将目标原始数据通过通讯服务接入路由服务，通过翻译服务将目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据，反馈给路由服务，再由客户端服务从路由服务中调取目标通讯数据，从而实现客户要求执行的预设功能。

可以理解，各外部探测设备发送的目标原始数据为二进制编码信息，不同的厂商和系统所使用的编程语言不同，操作系统平台不同，协议定义格式也各异，因此需要将目标原始数据的格式统一才能实现通讯的一致性。传统的实现方式是将目标原始数据在接入时就进行翻译，但这种方式对于每个接入的外部探测设备都需要进行编解码设备的配置，随着外部探测设备的扩展和系统功能的增加，一旦该反无人机系统升级，每个部署点都需重新进行维护。为了解决这个难题，通过利用SOA架构的优势，将编解码翻译集中为独立的翻译服务，使该反无人机系统平台具有与多预设功能和多外部探测设备之间随时“热插拔”的功能。

下面对翻译服务进行具体说明。

在本发明实施例中，针对每一个目标原始数据，均需执行：加载该目标原始数据对应的协议解析文件，按照协议解析文件中的解析规则，将该目标原始数据翻译为统一格式的目标通讯数据；协议解析文件用于对目标原始数据进行翻译。

针对每一个目标原始数据，加载该目标原始数据对应的协议解析文件，每个协议解析文件中，都定义了该目标原始数据的每个属性的解析规则，通过对该目标原始数据进行翻译解析，得到统一格式的目标通讯数据。

使用其中一个协议解析文件中的一个属性的解析规则进行示例，如下所示：

可以理解，在本发明实施例中，当需要增加预设功能、外部探测设备，或者对系统进行维护升级时，只需要在接入层的翻译服务中加载对应的协议解析文件，就可以实现目标原始数据的动态解析，进而得到对应的目标通讯信息。因而，本方案能够很好的处理变化和不断扩展的协议信息，同时可以方便的实现分布式的部署。

在本发明实施例中，目标通讯数据为统一格式的本文数据。

由于基于文本的消息本身是不包含任何处理逻辑和数据类型的，因此将内部的通讯信息构建为基于XML的文本消息结构，那么各服务间只传递文本数据，就能够有效的统一内部通讯信息。

最后，针对步骤106，从目标通讯数据中获取预设功能所需的目标特征数据，并根据目标特征数据得到预设功能的处理结果。

下面对执行预设功能获取所需的目标特征数据的获取方式进行说明。

在本发明实施例中，请参考图3，至少可以使用如下步骤300-304获取各预设功能所需的目标特征数据：

步骤300，针对每一个预设功能，均执行：确定执行该预设功能所需的目标特征；

步骤302，根据该预设功能所需的目标特征，确定该目标特征所处的目标通讯数据，并从目标通讯数据中提取所需的目标特征数据；

步骤304，利用目标特征数据执行该预设功能，得到对应的处理结果。

举例来说，雷达设备、无线电设备和光电设备分别从电磁、光等不同方面提供了目标无人机的目标原始数据，通过翻译服务统一为一致格式的目标通讯数据，当执行预设功能时，需要对三维地图使用光特性数据对目标无人机的三维显示图进行渲染，那么就只需从目标通讯数据中，提取目标原始数据为光特性的目标通讯数据作为目标特征数据，就能够完成对目标无人机的三维显示图的渲染，进而完成预设功能。

可以理解，执行不同的预设功能时，只需要从所有的目标通讯数据中，获取自己所需要的目标特征数据。因此，能够通过各种外部探测设备的共同协作，来获取全面完整的目标通讯数据，进而完成各预设功能，从而实现目标无人机的综合态势的展示和分析。

另外，还能够获取预设功能所需的外部探测设备的状态信息，并根据状态信息控制外部探测设备。

在本发明实施例中，可以通过获取外部探测设备的状态信息，结合目标无人机的信息，对外部探测设备进行状态的调整，以此实现反无人机系统所有业务的集成。

在本发明实施例中，该反无人机系统能够直观展现态势信息，提升重点目标无人机显示效果。而且各种外部探测设备的共同协作能够更有效准确地预估可能发生的威胁，并对有威胁的目标无人机进行干扰处置，通过调阅相关业务数据及系统分析结果，来实现综合态势的展示和分析。

如图4、图5所示，本发明实施例提供了一种反无人机系统的设计装置。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。从硬件层面而言，如图4所示，为本发明实施例提供的一种反无人机系统的设计装置所在计算设备的一种硬件架构图，除了图4所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的计算设备通常还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片等等。以软件实现为例，如图5所示，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在计算设备的CPU将非易失性存储器中对应的计算机程序读取到内存中运行形成的。本实施例提供的一种反无人机系统的设计装置，应用于SOA架构平台，装置包括：

功能确定单元501，用于确定待执行的预设功能；

原始数据获取单元502，用于控制外部探测设备对目标无人机进行探测，得到各外部探测设备对应的目标原始数据；

数据翻译单元503，用于将目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据；

功能执行单元504，用于从目标通讯数据中获取预设功能所需的目标特征数据，并根据目标特征数据得到预设功能的处理结果。

在本发明一个实施例中，数据翻译单元503具体用于针对每一个目标原始数据，均需执行：加载该目标原始数据对应的协议解析文件，按照协议解析文件中的解析规则，将该目标原始数据翻译为统一格式的目标通讯数据；协议解析文件用于对目标原始数据进行翻译。

在本发明一个实施例中，数据翻译单元503中目标通讯数据为统一格式的本文数据。

在本发明一个实施例中，功能执行单元504具体用于针对每一个预设功能，均执行：确定执行该预设功能所需的目标特征；根据该预设功能所需的目标特征，确定该目标特征所处的目标通讯数据，并从目标通讯数据中提取所需的目标特征数据。利用目标特征数据执行该预设功能，得到对应的处理结果。

请参考图6，该反无人机系统的设计装置还可以包括：

外部设备控制单元505，用于获取预设功能所需的外部探测设备的状态信息，并根据状态信息控制外部探测设备。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对一种反无人机系统的设计装置的具体限定。在本发明的另一些实施例中，一种反无人机系统的设计装置可以包括比图示更多或者更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。

上述装置内的各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明任一实施例中的一种反无人机系统的设计方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例中的一种反无人机系统的设计方法。

具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。

在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。

用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。

此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码，而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。

此外，可以理解的是，将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展模块中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展模块上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施例中任一实施例的功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种反无人机系统的设计方法，其特征在于，应用于SOA架构平台，所述方法包括：

确定待执行的预设功能；所述预设功能设置于反无人机系统的功能层，所述预设功能为数据采集和感知、目标融合、数据统计和分析、轨迹关联、地理信息统计和分析、目标识别、输出和展示、数据管理、威胁排序或系统管理；

将所述目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据；

从所述目标通讯数据中获取所述预设功能所需的目标特征数据，并根据所述目标特征数据得到所述预设功能的处理结果；

所述将所述目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据，包括：

利用接入层的通讯服务接收各外部探测设备的目标原始数据，并将所述目标原始数据传输至所述接入层的路由服务中；其中，所述接入层包括通讯服务、路由服务、翻译服务和客户端服务；

利用所述翻译服务从所述路由服务获取所述目标原始数据，并将所述目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据传输至所述路由服务中；所述目标通讯数据为统一格式的文本数据，且文本数据的格式为XML格式；

所述翻译服务是通过如下方式对所述目标原始数据进行翻译的：

针对每一个所述目标原始数据，均需执行：加载该目标原始数据对应的协议解析文件，按照所述协议解析文件中的解析规则，将该目标原始数据翻译为统一格式的目标通讯数据；所述协议解析文件用于对所述目标原始数据进行翻译；

所述从所述目标通讯数据中获取所述预设功能所需的目标特征数据，并根据所述目标特征数据得到所述预设功能的处理结果，包括：

针对每一个所述预设功能，均执行：确定执行该预设功能所需的目标特征；

根据该预设功能所需的目标特征，确定该目标特征所处的目标通讯数据，并利用所述客户端服务从所述路由服务中调取所述目标通讯数据，以从所述目标通讯数据中提取所需的目标特征数据；

利用所述目标特征数据执行该预设功能，得到对应的处理结果；

还包括：

当增加所述预设功能或所述外部探测设备或对反无人机系统进行维护升级时，在所述接入层的翻译服务中加载对应的协议解析文件，以实现目标原始数据的动态解析，得到对应的目标通讯数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述目标特征数据执行该预设功能之后，得到对应的处理结果之前，还包括：

获取所述预设功能所需的外部探测设备的状态信息，并根据所述状态信息控制所述外部探测设备。

3.一种反无人机系统的设计装置，其特征在于，应用于SOA架构平台，所述装置包括：

功能确定单元，用于确定待执行的预设功能；所述预设功能设置于反无人机系统的功能层，所述预设功能为数据采集和感知、目标融合、数据统计和分析、轨迹关联、地理信息统计和分析、目标识别、输出和展示、数据管理、威胁排序或系统管理；

数据翻译单元，用于将所述目标原始数据翻译为统一的目标通讯数据；

功能执行单元，用于从所述目标通讯数据中获取所述预设功能所需的目标特征数据，并根据所述目标特征数据得到所述预设功能的处理结果；

所述数据翻译单元，用于执行如下操作：

所述数据翻译单元中所述翻译服务是通过如下方式对所述目标原始数据进行翻译的：

所述功能执行单元，用于执行如下操作：

所述数据翻译单元还用于执行如下操作：

4.一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-2中任一项所述的方法。

5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-2中任一项所述的方法。