CN115225172A - 对无线电信号的侦测方法、装置、控制设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种对无线电信号的侦测方法、对无线电信号的侦测装置、控制设备及计算机可读存储介质。该侦测方法包括:通过船舶上搭载的定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据;对每个所述方向下的频谱扫描数据进行分析,得到每个所述方向下的信号幅度最大值;根据所有所述信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号。通过本申请方案,可及时侦测出海上所存在的无线电信号,帮助执法人员以此为基础防范海上的非法行动。
Description
技术领域
本申请属于通信技术领域,尤其涉及一种对无线电信号的侦测方法、对无线电信号的侦测装置、控制设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着科技的发展,不法分子在海上进行非法行动时,往往会用到各种通信设备进行通信操作。由此,执法人员在海上可通过对通信信号,也即无线电信号的侦测,实现对非法行动的侦察。出于对非法行动的防范需要,如何及时侦测出海上的无线电信号,成为当前亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种对无线电信号的侦测方法、对无线电信号的侦测装置、控制设备及计算机可读存储介质,可及时侦测出海上所存在的无线电信号,帮助执法人员以此为基础防范海上的非法行动。
第一方面,本申请提供了一种对无线电信号的侦测方法,该侦测方法应用于船舶上的控制设备,船舶还搭载有定向接收天线,该侦测方法包括:
通过定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据;
对每个方向下的频谱扫描数据进行分析,得到每个方向下的信号幅度最大值;
根据所有信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号。
第二方面,本申请提供了一种对无线电信号的侦测装置,该侦测装置集成于船舶上的控制设备中,船舶还搭载有定向接收天线,该侦测装置包括:
获取模块,用于通过定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据;
分析模块,用于对每个方向下的频谱扫描数据进行分析,得到每个方向下的信号幅度最大值;
确定模块,用于根据所有信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号。
第三方面,本申请提供了一种控制设备,上述控制设备包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序,上述处理器执行上述计算机程序时实现如上述第一方面的方法的步骤。
第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。
第五方面,本申请提供了一种计算机程序产品,上述计算机程序产品包括计算机程序,上述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。
本申请与现有技术相比存在的有益效果是:控制设备可通过船舶上所搭载的定向接收天线对至少两个方向进行扫描,得到对应的频谱扫描数据。根据定向接收天线在信号方向上的敏感性,控制设备可快速确定扫描的不同方向上是否存在待处理的无线电信号,由此实现对海上无线电信号的及时侦测,为后续对非法行动的防范提供依据。
可以理解的是,上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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是本申请实施例提供的对无线电信号的侦测方法的实现流程示意图;
图2是本申请实施例提供的定向接收天线跟随船舶的旋转而先后朝向各个指定的方向的过程示例图;
图3是本申请实施例提供的定向接收天线跟随旋转云台的旋转而先后朝向各个指定的方向的过程示例图;
图4是本申请实施例提供的船舶及指挥中心的组成示意图;
图5是本申请实施例提供的对无线电信号的侦测装置的结构框图;
图6是本申请实施例提供的控制设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
下面对本申请实施例所提出的对无线电信号的侦测方法作出说明。该侦测方法可应用于船舶上的电子设备,该电子设备可实现对船舶上的其它组件的控制及管理。为便于说明,将该电子设备记作控制设备。仅作为示例,该控制设备可以是工控机,此处不对该控制设备的具体类型作出限定。
船舶为实现对无线电信号的侦测,还搭载有定向接收天线。可以理解,该定向接收天线仅能够对特定方向的无线电信号进行接收;也即,该定向接收天线在信号方向上具备很高的灵敏性。
请参阅图1,对无线电信号的侦测方法的实现流程详述如下:
步骤101,通过定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据。
在存在对海上的非法行动的侦察需求时,控制设备可触发定向接收天线启动,使得定向接收天线先后在指定的N个方向下工作,其中,N为大于等于2的整数。需要说明的是,此处的方向指的是在世界坐标系的XY平面的方向。
定向接收天线在每个指定的方向下,均可实现信号的采集接收。可以理解,天线所采集接收到的信号为离散的信号。需要注意的是,在侦测无线电信号的过程中,船舶一般不会改变其所处的位置,但可以改变其朝向。
在一些实施例中,控制设备可对天线在每个指定的方向上所采集接收到的离散信号进行一系列信号处理操作,得到该方向下的频谱扫描数据。
在一些实施例中,为减轻控制设备的处理负担,船舶还可搭载一频谱分析设备。这样一来,对离散信号的信号处理操作可交由该频谱分析设备执行。基于此,控制设备获取频谱扫描数据的流程可具体为:
控制设备可在存在对海上的非法行动的侦察需求时,向频谱分析设备发送对无线电信号的侦测指令;该频谱分析设备接收到该侦测指令后,可触发其频谱分析功能,并通过定向接收天线先后扫描各个指定的方向上的信号,以此为基础形成各个指定的方向下的频谱扫描数据;控制设备由此可直接从频谱分析设备处读取到各个指定的方向下的频谱扫描数据。
具体地,频谱分析设备在通过定向接收天线扫描任意指定的方向上的信号时,可采用分频段扫描的方式。以及,频谱分析设备在得到任意指定的方向下的频谱扫描数据时,可对该频谱扫描数据进行数据清洗等预处理操作,以去除异常数据,保障频谱扫描数据的准确性。
其中,本申请实施例所描述的频谱扫描数据,具体为频谱图。其中,频谱图的横轴表示信号频率,纵轴表示信号幅度。
在一些实施例中,在本步骤所提及的N个方向中,任意两个相邻的方向的夹角为预设角度,且该预设角度与N相关,具体可以为:θ=360°/N,其中,θ为预设角度。仅作为示例,在N为4的情况下,θ为90°;也即,定向接收天线若被指定先后在4个方向下工作,则每两个相邻的方向之间的夹角为90°。
在一些实施例中,在本步骤所提及的N个方向中,任意两个相邻的方向的夹角也可以为不小于预设的最小角度阈值的随机角度,该最小角度阈值可根据实际应用场景设定,此处不作限定。
步骤102,对每个方向下的频谱扫描数据进行分析,得到每个方向下的信号幅度最大值。
在频谱分析设备已对每个方向下的频谱扫描数据进行了数据清洗等预处理操作的情况下,控制设备可认为自己所获得的每个方向下的频谱扫描数据已无异常数据。由此,针对每一方向下的频谱扫描数据,控制设备可直接在该频谱扫描数据中进行最大值查找的操作,得到该方向下的信号幅度最大值。
在频谱分析设备未对每个方向下的频谱扫描数据进行数据清洗等预处理操作的情况下,控制设备无法保障自己所获得的每个方向下的频谱扫描数据已无异常数据。由此,为避免侦测有误的情况,控制设备可先对每一方向下的频谱扫描数据进行数据清洗等预处理操作,之后再在已清洗的频谱扫描数据中进行最大值查找的操作,得到该方向下的信号幅度最大值。
仅作为示例,控制设备所查找到的信号幅度最大值可存储于控制设备的缓存空间,供后续运算处理。
步骤103,根据所有信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号。
可以理解,理想状态下,若某一方向存在有无线电信号,其它方向不存在无线电信号,那么该方向下的信号幅度最大值必然会远远大于其它方向下的信号幅度最大值。然而,实际应用场景中,步骤101中所指定的N个方向中,不一定有正对着进行非法行动的船舶的方向;并且,海上环境下也可能存在一定的环境噪音。基于此,控制设备需要对已获得的所有信号幅度最大值(也即各个指定的方向下的信号幅度最大值)再进行分析判断,才可确定当前是否存在待处理的无线电信号。
在一些实施例中,可预先在实验环境下测得一信号幅度阈值。仅作为示例,其过程可以为:在预设的最远侦测距离处,摆放一正在进行无线电通信的通信设备,并在预设的偏差方向内,对该通信设备所发出的无线电信号进行侦测,得到该无线电信号的幅度最大值;上述过程重复多次,将所得的多个幅度最大值取平均的结果与预设的调整比例相乘后,所得乘积可被确定为信号幅度阈值,其中,该调整比例大于0且小于1。
根据信号幅度阈值,控制设备可通过以下方式确定是否存在待处理的无线电信号:
A1、根据信号幅度阈值对所有信号幅度最大值进行筛选,保留大于等于信号幅度阈值的信号幅度最大值。
在指定了N个方向的情况下,每个方向都可得到对应的信号幅度最大值,由此可得到N个信号幅度最大值。分别将这N个信号幅度最大值与信号幅度阈值进行比对,剔除小于该信号幅度阈值的信号幅度最大值,仅保留大于或等于该信号幅度阈值的信号幅度最大值。
仅作为示例,在N为4的情况下,可得到4个方向下的信号幅度最大值,分别记作A1-max、A2-max、A3-max及A4-max;将这四个信号幅度最大值分别与信号幅度阈值A0比对;若A1-max=A0,A2-max>A0,A3-max>A0,A4-max<A0,则保留的信号幅度最大值为A1-max、A2-max及A3-max。
A2、在保留的信号幅度最大值不为空的情况下,确定存在无线电信号。
A3、在保留的信号幅度最大值为空的情况下,确定不存在无线电信号。
船舶执行非法活动的侦察任务时,可预先通知其侦测范围内其它正常航行的船舶在侦测时段内保持无线电静默,以避免其它正常航行的船舶的通信活动干扰到侦测效果。这种情况下,只要有信号幅度最大值大于信号幅度阈值,则认为当前很可能存在待处理的无线电信号,也即非法的无线电信号。
在一些实施例中,在检测到存在待处理的无线电信号的情况下,控制设备可考虑基于该无线电信号进行进一步处理。该进一步处理的操作包括报警操作和/或干扰操作等,此处不作限定。
具体地,控制设备可这样执行报警操作:将目标信号幅度最大值、该目标信号幅度最大值所对应的方向、该目标信号幅度最大值所对应的信号频率及船舶的位置上报给岸端或母船的指挥中心。其中,目标信号幅度最大值为:保留的信号幅度最大值中的最大值。这样一来,指挥中心可以此为基础预测出非法活动所可能发生的区域并设定对应的防范策略;也即,目标信号幅度最大值、该目标信号幅度最大值所对应的方向、该目标信号幅度最大值所对应的信号频率及船舶的位置可作为指挥中心的决策依据。
具体地,船舶上还可搭载有干扰装置,该干扰装置包括:无线干扰器及定向干扰天线。控制设备可这样执行干扰操作:根据目标信号幅度最大值所对应的信号频率及该目标信号幅度最大值所对应的方向,触发干扰装置发出干扰信号对无线电信号进行干扰。
一般而言,针对话务领域的无线电信号,干扰信号通常为宽频信号,可由控制设备根据该目标信号幅度最大值所对应的信号频率进行设计。除此之外,控制设备还可控制该干扰装置中的定向干扰天线的朝向,使其朝向与该目标信号幅度最大值所对应的方向一致或接近,实现对所侦测到的无线电信号的屏蔽。
在一些实施例中,也可以是控制设备先向指挥中心报警,上传目标信号幅度最大值、该目标信号幅度最大值所对应的方向、该目标信号幅度最大值所对应的信号频率及船舶的位置给指挥中心;指挥中心若在分析判断后认为有干扰的需求,可向控制设备发送干扰指令;控制设备在接收到指挥中心发送的干扰指令后,再触发干扰操作的执行。
在一些实施例中,控制设备也可以是先在所有信号幅度最大值中确定出最大值,然后再判断该最大值是否大于或等于信号幅度阈值;若是,则认为存在待处理的无线电信号,且该最大值可被确定为目标信号幅度最大值;若否,则认为不存在待处理的无线电信号。
在一些实施例中,在对待处理的无线电信号进行干扰的过程中,控制设备可持续对该无线电信号进行追踪;也即,控制设备可持续对目标方向下的目标频率的无线电信号进行探测,其中,目标方向指的是目标信号幅度最大值所对应的方向,目标频率指的是目标信号幅度最大值所对应的信号频率。根据追踪该无线电信号所得的数据,控制设备可对该无线电信号在干扰前及干扰后的表现进行比对,由此分析获得干扰效果。根据该干扰效果,控制设备可控制船舶调整其位置。
仅作为示例,考虑到干扰效果不佳的原因往往是距离被干扰信号源(也即待处理的无线电信号的信号源)太远,因而在这种情况下,控制设备可控制船舶朝向目标方向航行,使得船舶可以相对靠近被干扰信号源。反之,如果干扰效果很好,则出于船舶自身安全的考虑,控制设备可控制船舶朝向目标方向的反方向航行,使得船舶可以相对远离被干扰信号源。
当然,上述分析干扰效果的过程也可以是在指挥中心处执行。也即,控制设备可将跟踪无线电信号所得的数据传送给指挥中心,由指挥中心分析后在有需求时生成相应的位置调整指令,并将该位置调整指令发送给控制设备。控制设备只需根据该位置调整指令对应控制船舶调整位置即可。
在一些实施例中,控制设备可在指定的时机下再触发步骤101及后续步骤的执行;也即,控制设备具体是在指定的时机下开启对无线电信号的侦测流程。该指定的时机可具体为:接收到指挥中心所发送的侦测指令后,或者,到达预设的任务执行区域后。其中,该任务执行区域可以是指挥中心所划定的区域;或者,该任务执行区域也可以是过往发生非法活动较多的区域,此处不作限定。可以理解,在没有接收到指挥中心所发送的侦测指令,且没有驶入任务执行区域的情况下,船舶可正常执行其它任务,例如巡逻任务等。
在一些实施例中,定向接收天线相对船舶保持静止,例如,定向接收天线固定于船舶的船身或船头桅杆上。这种情况下,仅能依靠船舶的旋转使得定向接收天线朝向各个指定的方向。基于此,步骤101可具体包括:
B1、控制船舶旋转。
B2、在定向接收天线跟随船舶的旋转而朝向N个方向中的任一方向时,通过定向接收天线获取频谱扫描数据。
B3、在定向接收天线的朝向遍历N个方向中的所有方向后,得到N个方向下的频谱扫描数据。
船舶旋转时,由于定向接收天线相对船舶保持静止,因而无需考虑船舶坐标系,可直接考虑世界坐标系。在该世界坐标系下,定向接收天线的朝向会跟随船舶的旋转而更改。又由于船舶的朝向在世界坐标系下所对应的角度对于控制设备来说是已知的,因而定向接收天线的朝向所对应的角度可根据船舶的朝向所对应的角度计算得到。
仅作为示例,请参阅图2,图2给出了定向接收天线跟随船舶的旋转而先后朝向各个指定的方向的过程示例。图2中,竖直虚线为经线,水平虚线为纬线,世界坐标系以正北为0°,正东为90°,正南为180°,正西为270°,顺时针为角度的正方向。船舶的朝向与定向接收天线的朝向的夹角为0°。假定指定的4个方向分别是:正南、正北、正东及正西的方向,且船舶在侦测流程开始时的朝向所对应的角度为30°,则:
首先,控制设备控制船舶逆时针旋转30°至朝向正北,此时定向接收天线也朝向正北,控制设备由此可得到正北方向下的频谱扫描数据;
然后,控制设备控制船舶继续逆时针旋转90°至朝向正西,此时定向接收天线也朝向正西,控制设备由此可得到正西方向下的频谱扫描数据;
接着,控制设备控制船舶继续逆时针旋转90°至朝向正南,此时定向接收天线也朝向正南,控制设备由此可得到正南方向下的频谱扫描数据;
最后,控制设备控制船舶继续逆时针旋转90°至朝向正东,此时定向接收天线也朝向正东,控制设备由此可得到正东方向下的频谱扫描数据;
至此,控制设备已获得所有指定的方向下的频谱扫描数据。
需要注意的是,图2中船舶的船艏处的实线箭头表示的是定向接收天线的朝向。
在一些实施例中,定向接收天线安装于旋转云台,其中,旋转云台的底座固定于船身,其台身可实现XY平面上的360°旋转。这种情况下,无需驱动船舶旋转,只需驱动旋转云台旋转即可使得定向接收天线朝向各个指定的方向。也即,这种情况下,定向接收天线在船舶坐标系下的朝向是可变的。基于此,步骤101可具体包括:
C1、控制旋转云台旋转。
C2、在定向接收天线跟随旋转云台的旋转而朝向至少两个方向中的任一方向时,通过定向接收天线获取频谱扫描数据。
C3、在定向接收天线的朝向遍历至少两个方向中的所有方向后,得到至少两个方向下的频谱扫描数据。
可以理解,定向接收天线安装于旋转云台时,控制设备实际获知的是定向接收天线的朝向在船舶坐标系下所对应的角度;仅依赖该角度,无法计算出定向接收天线的朝向在世界坐标系下所对应的角度;只有结合定向接收天线的朝向在船舶坐标系下所对应的角度及船舶的朝向在世界坐标系下所对应的角度,才可计算出定向接收天线的朝向在世界坐标系下所对应的角度。
仅作为示例,请参阅图3,图3给出了定向接收天线跟随旋转云台的旋转而先后朝向各个指定的方向的过程示例。图3中,竖直虚线为经线,水平虚线为纬线,世界坐标系以正北为0°,正东为90°,正南为180°,正西为270°,顺时针为角度的正方向。船舶坐标系以船尾向船艏的方向为0°,船舶向右侧的方向为90°,船艏向船尾的方向180°,船舶向左侧的方向为270°,顺时针为角度的正方向。假定指定的4个方向分别是:正南、正北、正东及正西的方向,且船舶的朝向在侦测流程开始时在世界坐标系所对应的角度为30°,定向接收天线的朝向在侦测流程开始时在船舶坐标系所对应的角度为20°,则:
首先,控制设备根据船舶的朝向在侦测流程开始时在世界坐标系所对应的角度30°及定向接收天线的朝向在侦测流程开始时在船舶坐标系所对应的角度20°,计算得知定向接收天线的朝向在侦测流程开始时在世界坐标系所对应的角度为50°;由此,控制设备控制旋转平台顺时针旋转40°,使得定向接收天线的朝向在船舶坐标系所对应的角度更改为60°;这样一来,定向接收天线的朝向在世界坐标系所对应的角度即为90°,也即此时定向接收天线朝向正东,控制设备由此可得到正东方向下的频谱扫描数据;
然后,假定在控制设备得到正东方向下的频谱扫描数据后,船舶因海浪而导致其朝向在世界坐标系所对应的角度由30°更改为了35°,则控制设备可更新发现定向接收天线的朝向在世界坐标系下所对应的角度也跟随着变更为了95°,但在船舶坐标系的朝向所对应的角度仍为60°;此时,控制设备只需控制旋转平台继续顺时针旋转85°,使得定向接收天线的朝向在船舶坐标系所对应的角度更改为145°;这样一来,定向接收天线的朝向在世界坐标系所对应的角度即为180°,也即此时定向接收天线朝向正南,控制设备由此可得到正南方向下的频谱扫描数据;
接着,控制设备控制旋转平台继续顺时针旋转90°,使得定向接收天线的朝向在船舶坐标系所对应的角度更改为235°;这样一来,定向接收天线的朝向在世界坐标系所对应的角度即为270°,也即此时定向接收天线朝向正西,控制设备由此可得到正西方向下的频谱扫描数据;
最后,控制设备控制旋转平台继续顺时针旋转90°,使得定向接收天线的朝向在船舶坐标系所对应的角度更改为325°;这样一来,定向接收天线在世界坐标系的朝向所对应的角度即为360°(等价于0°),也即此时定向接收天线朝向正北,控制设备由此可得到正北方向下的频谱扫描数据;
至此,控制设备已获得所有指定的方向下的频谱扫描数据。
需要注意的是,图3中船舶的船身处的实线箭头表示的是定向接收天线的朝向,图3中的α表示的是船舶在世界坐标系的朝向所对应的角度,β表示的是定向接收天线在船舶坐标系的朝向所对应的角度。
请参阅图4,图4给出了船舶及指挥中心一种可能的组成示意,详述如下:
船舶41包括但不限于:频谱分析设备411、定向接收天线412、控制设备413、网络交换机414、微波电台415、微波天线416、无线干扰器417及定向干扰天线418。其中,网络交换机414、微波电台415及微波天线416用于船舶与指挥中心的通信,此处不再赘述。
指挥中心42包括但不限于:显控基站421、网络交换机422、微波电台423及微波天线424。其中,显控基站421用于执行各种数据分析及处理操作,还可将数据分析及处理的结果显示给控制人员查阅;除此之外,显控基站421也可接收并执行控制人员所输入的各项指令。网络交换机422、微波电台423及微波天线424用于指挥中心与船舶的通信,此处不再赘述。
在一些实施例中,为提升对待处理的无线电信号的定位准确度,控制设备可首先在360°的范围内指定N1个方向,并以此为基础执行上述步骤101-103;如果确定存在待处理的无线电信号,则可在以目标信号幅度最大值所对应的方向为中心所划定的的范围内再指定N2个方向,并以此为基础执行步骤101-103的类似步骤,得到新的目标信号幅度最大值;以此类推,重复数次,每次所得的目标信号幅度最大值所对应的方向可逐渐逼近该无线电信号所在的真实方向,由此实现对无线电信号的精细化侦测及定位。其中,每次所指定的方向的数量(也即N1及N2等)均为大于1的整数。
由上可见,在本申请实施例中,控制设备可通过船舶上所搭载的定向接收天线对至少两个方向进行扫描,得到对应的频谱扫描数据。根据定向接收天线在信号方向上的敏感性,控制设备可快速确定扫描的不同方向上是否存在待处理的无线电信号,由此实现对海上无线电信号的及时侦测,为后续对非法行动的防范提供依据。
对应于上文所提供的对无线电信号的侦测方法,本申请实施例还提供了一种对无线电信号的侦测装置,该侦测装置可集成于船舶的控制设备中。如图5所示,对无线电信号的侦测装置5包括:
获取模块501,用于通过定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据;
分析模块502,用于对每个方向下的频谱扫描数据进行分析,得到每个方向下的信号幅度最大值;
确定模块503,用于根据所有信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号。
在一些实施例中,定向接收天线相对船舶保持静止,获取模块501,具体用于控制船舶旋转;在定向接收天线跟随船舶的旋转而朝向至少两个方向中的任一方向时,通过定向接收天线获取频谱扫描数据;在定向接收天线的朝向遍历至少两个方向中的所有方向后,得到至少两个方向下的频谱扫描数据。
在一些实施例中,定向接收天线安装于旋转云台,获取模块501,具体用于控制旋转云台旋转;在定向接收天线跟随旋转云台的旋转而朝向至少两个方向中的任一方向时,通过定向接收天线获取频谱扫描数据;在定向接收天线的朝向遍历至少两个方向中的所有方向后,得到至少两个方向下的频谱扫描数据。
在一些实施例中,确定模块503,包括:
筛选单元,用于根据预设的信号幅度阈值对所有信号幅度最大值进行筛选,保留大于等于信号幅度阈值的信号幅度最大值;
确定单元,用于在保留的信号幅度最大值不为空的情况下,确定存在无线电信号;在保留的信号幅度最大值为空的情况下,确定不存在无线电信号。
在一些实施例中,船舶还搭载有干扰装置,侦测方法还包括:
干扰模块,用于在确定存在无线信号的情况下,根据目标信号幅度最大值所对应的信号频率及目标信号幅度最大值所对应的方向,触发干扰装置发出干扰信号对无线电信号进行干扰,其中,目标信号幅度最大值为:保留的信号幅度最大值中的最大值。
在一些实施例中,侦测装置5还包括:
效果确定模块,用于在触发干扰装置发出干扰信号对无线电信号进行干扰之后,通过对无线电信号的追踪,确定干扰效果;
位置调整模块,用于根据干扰效果,控制船舶调整位置。
在一些实施例中,获取模块501,具体用于在接收到指挥中心所发送的侦测指令后,或者,在到达预设的任务执行区域后,通过定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据。
由上可见,在本申请实施例中,对无线电信号的侦测装置可通过船舶上所搭载的定向接收天线对至少两个方向进行扫描,得到对应的频谱扫描数据。根据定向接收天线在信号方向上的敏感性,该侦测装置可快速确定扫描的不同方向上是否存在待处理的无线电信号,由此实现对海上无线电信号的及时侦测,为后续对非法行动的防范提供依据。
对应于上文所提供的对无线电信号的侦测方法,本申请实施例还提供了一种控制设备。该控制设备搭载于船舶,且该船舶上还搭载有定向接收天线。请参阅图6,本申请实施例中的控制设备6包括:存储器601,一个或多个处理器602(图6中仅示出一个)及存储在存储器601上并可在处理器上运行的计算机程序。其中:存储器601用于存储软件程序以及单元,处理器602通过运行存储在存储器601的软件程序以及单元,从而执行各种功能应用以及数据处理,以获取上述预设事件对应的资源。具体地,处理器602通过运行存储在存储器601的上述计算机程序时实现以下步骤:
通过定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据;
对每个方向下的频谱扫描数据进行分析,得到每个方向下的信号幅度最大值;
根据所有信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号。
假设上述为第一种可能的实施方式,则在第一种可能的实施方式作为基础而提供的第二种可能的实施方式中,定向接收天线相对船舶保持静止,通过定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据,包括:
控制船舶旋转;
在定向接收天线跟随船舶的旋转而朝向至少两个方向中的任一方向时,通过定向接收天线获取频谱扫描数据;
在定向接收天线的朝向遍历至少两个方向中的所有方向后,得到至少两个方向下的频谱扫描数据。
在上述第一种可能的实施方式作为基础而提供的第三种可能的实施方式中,定向接收天线安装于旋转云台,通过定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据,包括:
控制旋转云台旋转;
在定向接收天线跟随旋转云台的旋转而朝向至少两个方向中的任一方向时,通过定向接收天线获取频谱扫描数据;
在定向接收天线的朝向遍历至少两个方向中的所有方向后,得到至少两个方向下的频谱扫描数据。
在上述第一种可能的实施方式作为基础而提供的第四种可能的实施方式中,根据所有信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号,包括:
根据预设的信号幅度阈值对所有信号幅度最大值进行筛选,保留大于等于信号幅度阈值的信号幅度最大值;
在保留的信号幅度最大值不为空的情况下,确定存在无线电信号;
在保留的信号幅度最大值为空的情况下,确定不存在无线电信号。
在上述第四种可能的实施方式作为基础而提供的第五种可能的实施方式中,船舶还搭载有干扰装置,在根据所有信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号之后,侦测方法还包括:
在确定存在无线信号的情况下,根据目标信号幅度最大值所对应的信号频率及目标信号幅度最大值所对应的方向,触发干扰装置发出干扰信号对无线电信号进行干扰,其中,目标信号幅度最大值为:保留的信号幅度最大值中的最大值。
在上述第五种可能的实施方式作为基础而提供的第六种可能的实施方式中,在触发干扰装置发出干扰信号对无线电信号进行干扰之后,处理器602通过运行存储在存储器601的上述计算机程序时还实现以下步骤:
通过对无线电信号的追踪,确定干扰效果;
根据干扰效果,控制船舶调整位置。
在上述第一种可能的实施方式作为基础而提供的第七种可能的实施方式中,通过定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据,包括:
在接收到指挥中心所发送的侦测指令后,或者,在到达预设的任务执行区域后,通过定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据。
应当理解,在本申请实施例中,所称处理器602可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器601可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器602提供指令和数据。存储器601的一部分或全部还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器601还可以存储设备类别的信息。
由上可见,在本申请实施例中,控制设备可通过船舶上所搭载的定向接收天线对至少两个方向进行扫描,得到对应的频谱扫描数据。根据定向接收天线在信号方向上的敏感性,控制设备可快速确定扫描的不同方向上是否存在待处理的无线电信号,由此实现对海上无线电信号的及时侦测,为后续对非法行动的防范提供依据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者外部设备软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,上述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关联的硬件来完成,上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,上述计算机程序包括计算机程序代码,上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读存储介质可以包括:能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机可读存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读存储介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种对无线电信号的侦测方法,其特征在于,所述侦测方法应用于船舶上的控制设备,所述船舶还搭载有定向接收天线,所述侦测方法包括:
通过所述定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据;
对每个所述方向下的频谱扫描数据进行分析,得到每个所述方向下的信号幅度最大值;
根据所有所述信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号。
2.如权利要求1所述的侦测方法,其特征在于,所述定向接收天线相对所述船舶保持静止,所述通过所述定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据,包括:
控制所述船舶旋转;
在所述定向接收天线跟随所述船舶的旋转而朝向所述至少两个方向中的任一方向时,通过所述定向接收天线获取频谱扫描数据;
在所述定向接收天线的朝向遍历所述至少两个方向中的所有方向后,得到所述至少两个方向下的频谱扫描数据。
3.如权利要求1所述的侦测方法,其特征在于,所述定向接收天线安装于旋转云台,所述通过所述定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据,包括:
控制所述旋转云台旋转;
在所述定向接收天线跟随所述旋转云台的旋转而朝向所述至少两个方向中的任一方向时,通过所述定向接收天线获取频谱扫描数据;
在所述定向接收天线的朝向遍历所述至少两个方向中的所有方向后,得到所述至少两个方向下的频谱扫描数据。
4.如权利要求1所述的侦测方法,其特征在于,所述根据所有所述信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号,包括:
根据预设的信号幅度阈值对所有所述信号幅度最大值进行筛选,保留大于等于所述信号幅度阈值的所述信号幅度最大值;
在保留的所述信号幅度最大值不为空的情况下,确定存在所述无线电信号;
在保留的所述信号幅度最大值为空的情况下,确定不存在所述无线电信号。
5.如权利要求4所述的侦测方法,其特征在于,所述船舶还搭载有干扰装置,在所述根据所有所述信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号之后,所述侦测方法还包括:
在确定存在所述无线信号的情况下,根据目标信号幅度最大值所对应的信号频率及所述目标信号幅度最大值所对应的方向,触发所述干扰装置发出干扰信号对所述无线电信号进行干扰,其中,所述目标信号幅度最大值为:保留的所述信号幅度最大值中的最大值。
6.如权利要求5所述的侦测方法,其特征在于,在所述触发所述干扰装置发出干扰信号对所述无线电信号进行干扰之后,所述侦测方法还包括:
通过对所述无线电信号的追踪,确定干扰效果;
根据所述干扰效果,控制所述船舶调整位置。
7.如权利要求1所述的侦测方法,其特征在于,所述通过所述定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据,包括:
在接收到指挥中心所发送的侦测指令后,或者,在到达预设的任务执行区域后,通过所述定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据。
8.一种对无线电信号的侦测装置,其特征在于,所述侦测装置集成于船舶上的控制设备中,所述船舶还搭载有定向接收天线,所述侦测装置包括:
获取模块,用于通过所述定向接收天线获取至少两个方向下的频谱扫描数据;
分析模块,用于对每个所述方向下的频谱扫描数据进行分析,得到每个所述方向下的信号幅度最大值;
确定模块,用于根据所有所述信号幅度最大值确定是否存在待处理的无线电信号。
9.一种控制设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117997450A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 成都玖锦科技有限公司 | 一种基于异构芯片平台的无线电信号测量方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102288936A (zh) * | 2011-07-26 | 2011-12-21 | 成都点阵科技有限公司 | 利用瞬时频谱幅度分布频次数据的无线电测向方法 |
CN104022792A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-03 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种深空领域定向天线盲捕方法 |
CN106411427A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 成都中星世通电子科技有限公司 | 一种水上无线电监测系统 |
US20180091336A1 (en) * | 2016-09-27 | 2018-03-29 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Techniques for implementing a portable spectrum analyzer |
CN108964803A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-07 | 南京新兴空间电子系统有限公司 | 一种基于无人监测船的无线电频谱监测装置 |
CN109818694A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-05-28 | 成都中星世通电子科技有限公司 | 一种基于无线自组网的电磁频谱监测系统及方法 |
CN112152731A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-29 | 重庆邮电大学 | 一种基于分形维数的无人机探测与识别方法 |
US20210033715A1 (en) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | Caci, Inc. - Federal | Methods and systems for detecting and passively monitoring communications of an unmanned aerial vehicle |
-
2022
- 2022-06-28 CN CN202210744201.7A patent/CN115225172B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102288936A (zh) * | 2011-07-26 | 2011-12-21 | 成都点阵科技有限公司 | 利用瞬时频谱幅度分布频次数据的无线电测向方法 |
CN104022792A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-03 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种深空领域定向天线盲捕方法 |
CN106411427A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 成都中星世通电子科技有限公司 | 一种水上无线电监测系统 |
US20180091336A1 (en) * | 2016-09-27 | 2018-03-29 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Techniques for implementing a portable spectrum analyzer |
CN108964803A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-07 | 南京新兴空间电子系统有限公司 | 一种基于无人监测船的无线电频谱监测装置 |
CN109818694A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-05-28 | 成都中星世通电子科技有限公司 | 一种基于无线自组网的电磁频谱监测系统及方法 |
US20210033715A1 (en) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | Caci, Inc. - Federal | Methods and systems for detecting and passively monitoring communications of an unmanned aerial vehicle |
CN112152731A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-29 | 重庆邮电大学 | 一种基于分形维数的无人机探测与识别方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117997450A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 成都玖锦科技有限公司 | 一种基于异构芯片平台的无线电信号测量方法 |
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