CN116915356A - 一种便携式反无人机压制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种便携式反无人机压制系统，包括折叠托架，以及折叠天线机构、处理盒和电源机构；折叠天线机构用于侦收指定空域微波信号，并输出至处理盒，以及用于接收处理盒生成的压制信号，并形成微波空间微波同频功率合成波束，发出全实时侦收频率范围的压制性覆盖发的微波压制功率信号；处理盒包括沿信号传输方向依次电连接的接收模块、信号处理模块和压制模块；接收模块用于对微波信号进行变频处理，将高频微波信号降频处理形成中频信号，并输出至信号处理模块；信号处理模块用于对接收模块输出的中频信号进行采集、识别和提取；压制模块用于调制生成压制信号，并进行中功率放大，并输送至折叠天线机构；电源机构用于为天线和处理盒供电。
Description
技术领域
本发明涉及无人机反制技术领域，尤其是涉及一种便携式反无人机压制系统。
背景技术
无人机的市场前景广阔，小型无人机可广泛应用于航空摄影、农业植保、防灾减灾、搜索营救、交通监管、资源勘探、遥感测绘、边防巡逻、气象探测等领域。然而，无人机管控手段的滞后，造成了很多“黑飞”事件无法监管、无法追责，无人机探测与反制需求呼之欲出。在军民用机场、重大活动保障、核心基础设施、大型场馆、监狱、边防等领域，反无人机系统产品需求强烈。
当前，国内外都积极展开了对民用反无人机系统的相关研究，包括无人机的探测跟踪、预警、硬毁伤、干扰等武器装备和技术手段。随着反无人机技术研究及应用渐成热点，其装备发展呈多样化特征。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：目前的无人机压制系统结构复杂繁琐，安装难度系数大，总体重量沉，体积大，占用空间大，不方便携带，使用存在局限性。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便携式反无人机压制系统，解决了现有技术中存在的结构复杂繁琐，安装难度系数大，总体重量沉，体积大，占用空间大，不方便携带，使用存在局限性的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种便携式反无人机压制系统，包括折叠托架，以及设置在折叠托架上的折叠天线机构、处理盒和电源机构；所述折叠天线机构用于侦收指定空域微波信号，并输出至处理盒，以及用于接收处理盒生成的压制信号，并形成微波空间微波同频功率合成波束，发出全实时侦收频率范围的压制性覆盖发的微波压制功率信号，所述折叠天线机构所达到的波束在方位与俯仰面均为±15°；所述处理盒包括沿信号传输方向依次电连接的接收模块、信号处理模块和压制模块；所述接收模块用于对微波信号进行变频处理，将高频微波信号降频处理形成中频信号，并输出至信号处理模块；所述信号处理模块用于对接收模块输出的中频信号进行采集、识别和提取；所述压制模块用于通过参数引导压制样式或宽窄变换引导压制样式调制生成压制信号，并进行中功率放大，并输送至折叠天线机构；所述电源机构用于为天线和处理盒供电。
优选地，所述压制模块包括初级2W功率合成单元和中级500W功率合成单元，所述初级2W功率合成单元由半导体芯片组成，所述半导体芯片通过脉冲/连续波方式将压制信号功率放大至2W，并输出折叠天线机构；所述中级500W功率合成单元由两组相位一致的250W行波管组成，用于将压制信号功率放大至500W，并输出折叠天线机构；
优选地，所述行波管为具有钛泵实时真空保持和相位一致性的全金属电真空器件，所述行波管采用上变频和幅度控制完成压制信号的上变频和幅度相位控制，采用2次上变频减少镜像干扰，通过滤波器组减少带外杂散；
优选地，所述折叠天线机构释放的功率形成微波空间微波同频功率合成波束，发出全实时侦收频率范围的压制性覆盖发的微波压制功率信号；
优选地，所述折叠托架的尺寸为2400mm*350mm，包括9根横梁和2根折叠长梁，所述折叠长梁相对设置，所述横梁沿折叠长梁的长度方向均匀分布，形成折叠天线机构、处理盒和电源机构的支撑结构架；所述处理盒的体积不大于150mm×150mm×100mm；所述折叠天线机构由2组模块化拼接的折叠式收发共用的天线组成，每组所述天线的体积为0.5m×1m×0.3m，每组所述天线的重量不起过3kg，所述天线增益11dB；
优选地，所述压制模块的调制样式分析处理通过基于相位差分法的脉内调制识别实现，通过短时傅里叶变换得到信号的瞬时相位，进而得到差分相位，根据差分相位和时频特性首先识别是否存在脉内复杂调制，初步判断调制样式；所述脉内调制识别在FPGA芯片内部实现；当FPGA芯片判断为脉内调制信号时，将采样波形通过总线板送到信号处理板卡进行脉内调制精确识别和脉内调制参数提取；
优选地，所述脉内调制识别的脉内调制参数包括相位编码信号，所述相位编码信号的分析流程包括如下步骤：首先，通过信号处理板完成信号的载频估计，然后通过FPGA芯片实现中频信号解调，再通过DSP芯片实现码元宽度估计以及码序列提取，提取码元，最后完成码型匹配识别分析；
优选地，所述脉内调制识别的脉内制参数包括频率调制信号，所述频率调制信号的分析流程包括如下步骤：首先通过短时傅里叶变换得到信号的时频特征，然后提取差分相位并进行相位解模糊，再根据差分相位得到估计调频率曲线，识别调频类型，计算调频带宽；
优选地，所述电源机构包括锂电池组和高压电源，所述高压电源用为行波管供电，所述锂电池组用于为处理盒内除行波管外部件供电；所述锂电池组的型号为FJB-5000D-60，储能5000w×2h，重量为28kg，所述锂电池组配备有有移动拉杆箱，所述移动拉杆箱重量不超过5kg,体积为666mm×416mm×146mm。
本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：
1.本发明有效避免了现有技术中存在的结构复杂繁琐，安装难度系数大，总体重量沉，体积大，占用空间大，不方便携带，使用存在局限性的技术问题。本发明包括折叠托架，以及设置在折叠托架上的折叠天线机构、处理盒和电源机构，通过模块化可拆卸连接方式，实现大功率压制反无人机系统轻量化小型化，装配和拆卸快速简单，作业效率高，适用范围广。由于操作环境等的限制，在运输过程当中前述机构处于拆分状态，极大程度提高了运输便捷度。
2.本发明以4只双模栅控相位保持行波管为核心构建，有效辐射功率不小于5kw，最大瞬时干扰压制带宽2GHz，有效管控区域不小于2km半径。自备电池机构连续工作时间不小于2小时，待机24h，，抗风等级8级，适应环境工作温度-40℃～+55℃，4只(2×2组)Vivaldi宽带天线进行空间辐射功率合成，天线阵增益不小于11dB。
3.本发明采用宽带高增益小型化的中功率固态放大技术，解决多级高增益、大宽带信号放大中的失真、自激等难题。研究高效率的功率放大技术，提高电源能量的利用率，在保证辐射功率的前提下满足系统工作时间的要求。采用新型的GaN半导体芯片放大功率，以提升系统的使用性能。半导体芯片芯片输出功率大于4W，考虑输出电路和连接器损耗不大于1dB，实际电路输出功率大于3W，满足系统大于2W的要求。
4.本发明采用行波管输出是多级进行的放大器方式的微波功率放大，主要分成0.8-2GHz、2-6GHz两个不同频段的功率合成，由初级2W功率合成单元和中级500W功率合成单元以及末级5kW辐射功率合成单元组成，微波功率空间的功率合成，受整个的频段内功率谱及其对应的所有频率点的相位一致性的要求。在功率合成单元当中需要插入移相器来调节不同功率链路的相位一致性的情况，当满足≤±20°甚至更低，比如说±15°的这个情况下，才能满足相位合成的微波功率模块的空间功率合成要求。
5.通过微波天线释放出来的5kW辐射功率功率，在天线的组合情况下形成了一个空间微波功率场的微波同频功率的合成，本发明采用一维的功率合成天线的功率合成模式，节省了另外一维度的天线数量。另外，天线功率合成还需要考虑体积和重量以及小型化的要求，天线采用可折叠天线，在整个天线的运输过程中，天线处于折叠状态，等到作战现场或者工作现场的时候就地进行展开，实现现场快速安装，再利用一个简易的工装进行检验，来判别天线是否安装到位，比如说两组天线之间的边缘对应尺寸是否到位，一旦到位以后就可以立即开展工作，使得天线的空间辐射功率快速达到一个合成的功率模式。
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，下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的折叠托架的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的行波管的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的接收模块的组成框图；
图5是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的信号处理模块的组成框图；
图6是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的压制模块的组成框图；
图7是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的参数引导压制原理框图；
图8是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的宽窄变换引导压制原理框图；
图9是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的相位编码信号识别分析流程框图；
图10是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的频率调制信号识别分析流程框图；
图11是本发明实施例提供的一种便携式反无人机压制系统的收发单元的原理框图。
图中：
1.折叠托架；2-折叠天线机构；3-处理盒；31-行波管；4-电源机构；41-锂电池组；42-高压电源。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
如图1-10所示，本发明提供了一种便携式反无人机压制系统，包括折叠托架1，以及设置在折叠托架1上的折叠天线机构2、处理盒3和电源机构4。折叠天线机构2用于侦收指定空域微波信号，并输出至处理盒3，以及用于接收处理盒3生成的压制信号，并形成微波空间微波同频功率合成波束，发出全实时侦收频率范围的压制性覆盖发的微波压制功率信号。其中，折叠天线机构2所达到的波束在方位与俯仰面均为±15°。处理盒3包括沿信号传输方向依次电连接的接收模块、信号处理模块和压制模块。接收模块用于对微波信号进行变频处理，将高频微波信号降频处理形成中频信号，并输出至信号处理模块。信号处理模块用于对接收模块输出的中频信号进行采集、识别和提取。压制模块用于通过参数引导压制样式或宽窄变换引导压制样式调制生成压制信号，并进行中功率放大，并输送至折叠天线机构2。电源机构4用于为天线和处理盒3供电。
作为可选地实施方式，折叠托架1采用超轻铝合金，尺寸为2400mm*350mm，包括9根横梁和2根折叠长梁，折叠长梁相对设置，横梁沿折叠长梁的长度方向均匀分布，形成折叠天线机构2、处理盒3和电源机构4的支撑结构架。整体支架重量不超过4kg，尺寸为2400mm*350mm，保证整体支撑强度，同时，也能降低成本及重量，携带、安装和拆卸方便。
作为可选地实施方式，如图4所示，接收模块包括沿信号传输方向依次连接的滤波器、自检开关、旁路开关一、低噪声功率放大器一(LNA1)、旁路开关二、数控衰减器一、低噪声功率放大器二(LNA2)、开关滤波器、低噪声功率放大器三(LNA3)、波段开关、高中频滤波器、低噪声功率放大器四(LN4)、中频滤波器四、中频低噪声功率放大器一(IF LNA1)、数控衰减器二、中频低噪声功率放大器二(IF LNA2)和中频滤波器二，以及自检功分器和频率综合器。滤波器、自检开关、旁路开关一、低噪声功率放大器一(LNA1)、旁路开关二、数控衰减器一、低噪声功率放大器二(LNA2)、开关滤波器、低噪声功率放大器三(LNA3)为两组，分别输入天线的不同波段。自检功分器分别与自检开关和自检开关电连接。频率综合器用于提供第一级宽带本振、第二级固定本振、参考信号和宽带自检信号，且通过UART接口接收外部指令。
作为可选地实施方式，如图5所示，信号处理模块包括中频信号采样单元、中频信号输出单元、时钟单元、板载电源、FPGA芯片和DSP芯片，中频信号采样单元、中频信号输出单元、时钟单元分别向FPGA芯片输出信号，时钟单元分别向中频信号采样单元和中频信号输出单元输出信号，FPGA芯片与DSP芯片双向信号传输，DSP芯片与外部通信设备双向信号传输。中频信号采样单元接收接收模块的中频信号，时钟单元接收频率综合器的参考信号，中频信号输出单元接收接收模块的中频信号，板载电源与锂电池组41电连接。中频信号采样单元和中频信号输出单元选择采样率为4GHz的高性能转换电路芯片，中频信号工作在无模糊采样区，理论带宽为2GHz～4GHz。DSP芯片通过千兆网和RS422接口与外部控制计算机通信。
作为可选地实施方式，压制模块完成从侦收到发射过程中的信号转换，起到承上启下在作用。如图6所示，压制模块采用数字射频存储的压制信号产生方案，主要器件是数字射频存储器，产生多种相参/非相参的压制样式。压制信号要在一定程度上保持对原始信号的相参性，现代干扰技术的实现依赖于先进器件的支持，本发明采用的数字射频存储器，它可通过植入软件设置方式产生多种相参/非相参的压制样式，为压制干扰提供技术支撑。数字信号存储器是压制模块的核心部分，完成对信号的采集、存储并通过调制生成各种压制信号。除对信号的采集、存储并通过调制生成各种压制信号的功能外，还包括：接收接收机输出的检波信号；进行时域测量和频率测量，并进行威胁分析和压制时序产生，为软件内部其它模块和系统其他功能模块接收同步信号、发射同步信号、本振选通信号等。
其中，数字射频存储器的主要技术指标如下：
(1)工作带宽：1325MHz～3425MHz；
(2)采样频率：4.0GHz；
(3)瞬时带宽：2.0GHz；
(4)动态范围：≥30dB；
(5)杂散：优于-20dBc；
(6)输出信号幅度：≥-15dBm。
作为可选地实施方式，压制模块的调制样式分析处理通过基于相位差分法的脉内调制识别实现，通过短时傅里叶变换得到信号的瞬时相位，进而得到差分相位，根据差分相位和时频特性首先识别是否存在脉内复杂调制，初步判断调制样式。脉内调制识别在FPGA芯片内部实现。当FPGA芯片判断为脉内调制信号时，将采样波形通过总线板送到信号处理板卡进行脉内调制精确识别和脉内调制参数提取。
作为可选地实施方式，如图9所示，脉内调制识别的脉内调制参数包括相位编码信号，相位编码信号的分析流程包括如下步骤：首先，通过信号处理板完成信号的载频估计，然后通过FPGA芯片实现中频信号解调，再通过DSP芯片实现码元宽度估计以及码序列提取，提取码元，最后完成码型匹配识别分析。
作为可选地实施方式，如图10所示，脉内调制识别的脉内制参数包括频率调制信号，频率调制信号的分析流程包括如下步骤：首先通过短时傅里叶变换得到信号的时频特征，然后提取差分相位并进行相位解模糊，再根据差分相位得到估计调频率曲线，识别调频类型，计算调频带宽。
作为可选地实施方式，如图6所示，参数引导压制样式是根据侦察窄带、超宽带雷达/通信信号的载频、调制斜率以及脉宽特征参数作为基点，通过数字存储、调制，重新生成与相应信号有相似时域、频域和多普勒特征的数字信号，最后经过D/A变换及上变频变换，形成压制信号。
作为可选地实施方式，如图7所示，宽窄变换引导压制样式是雷达及通信信号在检测时被快速处理，形成窄带压制信号，然后经过D/A变换成基带压制信号，再引导到相应的窄带数字处理通道，对信号进行多抽头延迟、调制以及上变频为适当加宽的射频压制信号。
作为可选地实施方式，压制模块包括收发单元，收发单元包括接收机中的射频和中频部分、发射机中的中频和射频小信号部分以及频率综合器。通过收发单元对电磁信号环境进行侦察和分析，并将测量结果和中频信号传输给数字射频存储器进行采样处理，同时将数字射频存储器生成的压制信号进行滤波放大变频为所需射频信号，及产生本振信号。如图11所示，来自天线接收到的微波信号经过带通滤波滤除带外干扰。通过限幅器对进入接收机的大功率压制信号进行抑制，防止对低噪声放大器造成损坏。信号被放大后各分出一路检波进行检波判别，另外两路在开关选通下进行信道化测频和变频处理，信道化测频电路完成信号的频率测量和本振引导，将信号变到固定中频带宽。
收发单元主要技术指标如下：
(1)工作频率：0.8～6GHz。
(2)接收增益：30dB±2dB。(LAN)
(3)最大抗烧毁功率：≥5W(脉冲)；
(4)发射增益：≥20dB。
(5)发射输出功率：≥5dBm。(初级输出)
(6)中频频率：f1±1000MHz。
(7)功放效率：≥30％。
(8)工作方式：收发分时。
作为可选地实施方式，在压制模块初步形成的压制干扰信号后，很重要的另一个环节是进行中功率放大，在这个过程中既要保持原始压制干扰信息的“原汁原味”----相参性，还要保证输出功率满足行波管31的输入功率要求----驱动性。
当行波管31为多路并行驱动工作时，将面临一个十分具有挑战性的难题----相位一致性，行波管31相位一致性的保持是国内多年未能完全攻克的技术难题，尤其在宽带大功率方面尤其如此。本发明独特的设计及工艺技术保证了行波管31相位一致性，经过联参预备役车载宽带大功率压制系统演示验证的实际的检验，压制模块提供的6位相位一致性保持信号的适应性调整，更进一步保证了辐射微波功率的可达性。
作为可选地实施方式，压制模块包括初级2W功率合成单元和中级500W功率合成单元，初级2W功率合成单元由半导体芯片组成，半导体芯片通过脉冲/连续波方式将压制信号功率放大至2W，并输出折叠天线机构2。中级500W功率合成单元由两组相位一致的250W行波管31组成，用于将压制信号功率放大至500W，并输出至折叠天线机构2。
作为可选地实施方式，半导体芯片的初级功放主要技术指标如下：
a、工作频率：0.8～6GHz(2×2组)。
b、功率增益：22dB±2dB。
c、初级最大输出功率：≥2W。
d、功放效率：≥30％。
e、工作方式：脉冲/连续波。
作为可选地实施方式，行波管31的中级功放主要技术指标如下：
(1)工作频率：0.8～6GHz(分为二频段组)；
(2)发射增益：25dB±2dB；
(3)发射输出功率P1：≥250W(平均功率输出，每频段两支行波管31)；
(4)发射输出功率P2：≥400W(脉冲功率输出)；
(5)工作电压：约8kV；
(6)RF输入功率：～1.5W；
(7)连续工作时间：不小于24h；
(8)相位一致性可控：≤±22°；
(9)低频段TWT尺寸(最大)：490mm×64mm×49.5mm(不含接口及安装)；
(10)高频段TWT尺寸(最小)：336mm×45.8mm×27mm(含接口及安装)；
(11)功放效率：≥30％。
对于TWT在交互调杂散和相位保持方面，采用了上变频和幅度控制模块完成信号的上变频和幅度相位控制，该模块采用2次上变频减少镜像干扰，通过滤波器组减少带外杂散。根据混频器特性，输入为-10dBm时，交互调杂散电平约为-40dBc，经放大器后恶化，整体约为-30dBc。
多个行波管31工作时，各支行波管31发出的功率前沿特征要基本保持一致。
作为可选地实施方式，输入的射频信号分为2路，经放大后通过移相器调整相位，后经驱动放大、末级功率放大到2W，大功率信号输出是2个波段的4路行波管31(2组×2)产生，每个行波管31大功率组件放大器件由2W驱动，2个250W相位保持的行波管31形成500W大功率输出至天线，天线的阵增益不小于11dBi，在空间形成功率合成波束后，达到5kW/频段。每一频段的行波管31输出耦合出一部分能量，用于系统校准和自检。
作为可选地实施方式，行波管31为全金属电真空器件，寿命10年，采用了钛泵实时真空保持技术和相位一致性保证技术，使得作为大功率相位一致性真空器件确保平均无故障累计工作时间可达到不小于5000小时，可连续满负荷工作时间24小时，双模工作模式(CW、PW)，高压供电(～8kV)，可采用水冷/强制风冷方式冷却，使用2组相位可控的行波管31。
作为可选地实施方式，行波管31与天线连接采用TNC高频同轴电缆组件连接，固定连接螺钉采用轻量化螺栓。连接结构件主要采用钛合金，即有钢性又能满足轻量化。
作为可选地实施方式，行波管31配上高压电源42，形成大功率MPM微波功率模块小型化，大幅降低成本，能够大量的批产，满足国防装备需要。
作为可选地实施方式，折叠天线机构2释放的功率形成微波空间微波同频功率合成波束，发出全实时侦收频率范围的压制性覆盖发的微波压制功率信号。
作为可选地实施方式，折叠天线机构2由2组模块化拼接的折叠式收发共用的天线组成，每组天线的体积为0.5m×1m×0.3m，每组天线的重量不起过3kg，天线增益11dB。
0.8-2G折叠天线机构2采用的全金属Vivaldi天线，馈电段位于天线的后端，由于天线要求宽波束，不需要太高增益，因此，可采用加缝隙方式提高天线增益，单个天线整体尺寸为尺寸245×160×12mm。
天线在整个频段内驻波小于2，增益大于4dB。波束宽度(-3dB)为73°～113°。
800MHz～6GHz天线为2组，每组天线形成无模糊频率测量，为频率瞄准提供依据。800MHz～6GHz天线阵为2组，采用短背射双脊天线，一维线阵干扰功率合成，收发天线在本方案中采用共用一组天线方式，即收发天线共用。
将天线的发射范围控制在特定的方向区域{±15°(方位)，±15°(俯仰)}进行相关的压制信号发射，在这种压制作用下，一定周期例如0.1～5s根据无人机的姿态等判别以后再鉴别是否压制有效，如果指控系统仍然判断这架无人机还在继续构成威胁，就将继续实行压制。
作为可选地实施方式，电源机构4包括锂电池组41和高压电源42，高压电源42用为行波管31供电，锂电池组41用于为处理盒3内除行波管31外部件供电。锂电池组41的型号为FJB-5000D-60，储能5000w×2h，重量为28kg，锂电池组41配备有有移动拉杆箱，移动拉杆箱重量不超过5kg,体积为666mm×416mm×146mm。保证储能充沛的前提下，极大程度减少电源机构4的重量和体积。
实施例2：
本发明提供一种便携式反无人机压制系统，包括实施例1提供的一种便携式反无人机压制系统，还包括瞄准处理与坐标姿态识别模块，瞄准处理与坐标姿态识别模块与接收模块电性连接，系统自身定位及目标信息是利用北斗/GPS体系中进行的，采用的WGS—84坐标系与任意坐标系之间的坐标转换数学关系是系统快速瞄准处理的根本。GPS平差后的解属WGS—84坐标系，它是一个以地球质心为坐标原点的地固坐标系。而一些工程网要求使用原采用的坐标系统，以充分利用原有的地形图、工程图、地下管道施工图等资料。如果原采用的是我国的80坐标系或54坐标系(整体平差值)，则可按我国已有的相应坐标变换参数进行坐标转换，即可得到相应坐标系的坐标值。如果要求网中某一重合点的坐标采用值不变，可在上述变换后进行平移。可以直接利用已知参数将其它待变换点进行换算。当信息指控系统发布无人机位置信息时，通过WGS—84空间直角坐标到地方独立坐标之间的转换关系，便携式大功率压制系统就可以快速的对无人机实现定位及其瞄准。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种便携式反无人机压制系统，其特征在于，包括折叠托架，以及设置在折叠托架上的折叠天线机构、处理盒和电源机构；所述折叠天线机构用于侦收指定空域微波信号，并输出至处理盒，以及用于接收处理盒生成的压制信号，并形成微波空间微波同频功率合成波束，发出全实时侦收频率范围的压制性覆盖发的微波压制功率信号，所述折叠天线机构所达到的波束在方位与俯仰面均为±15°；所述处理盒包括沿信号传输方向依次电连接的接收模块、信号处理模块和压制模块；所述接收模块用于对微波信号进行变频处理，将高频微波信号降频处理形成中频信号；所述信号处理模块用于对接收模块输出的中频信号进行采集、识别和提取；所述压制模块用于通过参数引导压制样式或宽窄变换引导压制样式调制生成压制信号，并进行中功率放大，并输送至折叠天线机构；所述电源机构用于为天线和处理盒供电。
2.根据权利要求1所述的一种便携式反无人机压制系统，其特征在于，所述压制模块包括初级2W功率合成单元和中级500W功率合成单元，所述初级2W功率合成单元由半导体芯片组成，所述半导体芯片通过脉冲/连续波方式将压制信号功率放大至2W，并输出折叠天线机构；所述中级500W功率合成单元由两组相位一致的250W行波管组成，用于将压制信号功率放大至500W，并输出折叠天线机构。
3.根据权利要求2所述的一种便携式反无人机压制系统，其特征在于，所述行波管为具有钛泵实时真空保持和相位一致性的全金属电真空器件，所述行波管采用上变频和幅度控制完成压制信号的上变频和幅度相位控制，采用2次上变频减少镜像干扰，通过滤波器组减少带外杂散。
4.根据权利要求1所述的一种便携式反无人机压制系统，其特征在于，所述折叠天线机构释放的功率形成微波空间微波同频功率合成波束，发出全实时侦收频率范围的压制性覆盖发的微波压制功率信号。
5.根据权利要求1所述的一种便携式反无人机压制系统，其特征在于，所述折叠托架的尺寸为2400mm*350mm，包括9根横梁和2根折叠长梁，所述折叠长梁相对设置，所述横梁沿折叠长梁的长度方向均匀分布，形成折叠天线机构、处理盒和电源机构的支撑结构架；所述处理盒的体积不大于150mm×150mm×100mm；所述折叠天线机构由2组模块化拼接的折叠式收发共用的天线组成，每组所述天线的体积为0.5m×1m×0.3m，每组所述天线的重量不起过3kg，所述天线增益11dB。
6.根据权利要求1所述的一种便携式反无人机压制系统，其特征在于，所述压制模块的调制样式分析处理通过基于相位差分法的脉内调制识别实现，通过短时傅里叶变换得到信号的瞬时相位，进而得到差分相位，根据差分相位和时频特性首先识别是否存在脉内复杂调制，初步判断调制样式；所述脉内调制识别在FPGA芯片内部实现；当FPGA芯片判断为脉内调制信号时，将采样波形通过总线板送到信号处理板卡进行脉内调制精确识别和脉内调制参数提取。
7.根据权利要求6所述的一种便携式反无人机压制系统，其特征在于，所述脉内调制识别的脉内调制参数包括相位编码信号，所述相位编码信号的分析流程包括如下步骤：首先，通过信号处理板完成信号的载频估计，然后通过FPGA芯片实现中频信号解调，再通过DSP芯片实现码元宽度估计以及码序列提取，提取码元，最后完成码型匹配识别分析。
8.根据权利要求6所述的一种便携式反无人机压制系统，其特征在于，所述脉内调制识别的脉内制参数包括频率调制信号，所述频率调制信号的分析流程包括如下步骤：首先通过短时傅里叶变换得到信号的时频特征，然后提取差分相位并进行相位解模糊，再根据差分相位得到估计调频率曲线，识别调频类型，计算调频带宽。
9.根据权利要求3所述的一种便携式反无人机压制系统，其特征在于，所述电源机构包括锂电池组和高压电源，所述高压电源用为行波管供电，所述锂电池组用于为处理盒内除行波管外部件供电；所述锂电池组的型号为FJB-5000D-60，储能5000w×2h，重量为28kg，所述锂电池组配备有有移动拉杆箱，所述移动拉杆箱重量不超过5kg,体积为666mm×416mm×146mm。
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| CN117294559B (zh) * | 2023-11-27 | 2024-02-02 | 浙江凡双科技股份有限公司 | 无人机侦测与压制实时共存方法与侦打一体设备 |
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