CN117675089A - 一种窄带无人机通讯干扰装置及其干扰方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种窄带无人机通讯干扰装置及其干扰方法,一种窄带无人机通讯干扰装置,包括信号接收器、信号发射器、信号分析器、干扰信号生成器、干扰控制器和电源;通过信号接收器接收目标无人机通讯信号后传输至信号分析器,信号分析器对目标无人机通讯信号的频率、调制方式和数据包结构进行分析,并将分析结果发送至干扰信号生成器,通过干扰信号生成器生成对应的干扰信号,并利用信号发射器发射,实现对目标无人机的干扰功能。本发明所提出的干扰装置安装较为简单,便于维护,干扰装置的功耗和干扰范围低,应对多样化的无人机通讯信号时更加灵活和高效,使得干扰装置的效率和安全性得到了极大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及无人机通讯技术领域,尤其涉及一种窄带无人机通讯干扰装置及其干扰方法。
背景技术
近年来,无人机技术的快速发展已经引起了广泛的关注和应用,涵盖了民用和科研等多个领域。无人机的通讯系统在这一技术浪潮中起到了至关重要的作用,它们用于数据传输、实时监控、任务执行等。然而,伴随着无人机数量的迅速增加,通讯频段的有限性以及通讯安全性的问题日益凸显。
目前的窄带无人机通讯系统通常缺乏足够的安全保护机制,容易受到外部干扰和恶意干扰。这可能导致窄带无人机通讯中断、数据泄漏风险、无人机侵入和频段拥挤。通讯中断:由于通讯频率的有限性,传统系统容易受到其他设备或恶意干扰者的干扰,导致通讯中断或质量下降。这对于无人机任务的执行和数据传输造成了严重威胁。数据泄漏风险:在一些应用中,无人机携带着敏感数据,传统通讯系统的安全性有限,容易遭受数据泄漏的风险,这可能导致严重的安全问题。无人机侵入:传统系统缺乏对无人机侵入的有效防护措施。这意味着无人机可能未经授权地进入特定区域,可能对安全、隐私和飞行安全构成威胁。频段拥挤:由于越来越多的无人机和其他通信设备使用相同的频段,通信频段拥挤问题加剧,进一步增加了干扰和通讯问题的发生概率。
因此,当前的窄带无人机通讯技术需要一种新的解决方案,以提高通讯的安全性、可靠性,并有效应对外部干扰和无人机的侵,为此我们设计出了一种窄带无人机通讯干扰装置及其干扰方法来解决以上问题,为无人机通讯提供更高水平的安全性和保护。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的对无人机通讯的干扰方法往往缺乏足够的智能化和适应性,无法应对不同类型的无人机通讯信号。此外,现有技术中的一些方法可能会对周围合法通讯产生干扰,引发法律和道德问题,而提出的一种窄带无人机通讯干扰装置及其干扰方法,旨在提供一种有效的解决方案,以增强对无人机通讯的控制和安全性。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种窄带无人机通讯干扰装置,包括:
信号接收器,用于接收目标无人机的通讯信号;
信号发射器,用于发射干扰无人机通讯的通讯信号;
信号分析器,用于分析目标无人机的通讯信号,包括通讯信号的频率、调制方式和数据包结构;
干扰信号生成器,用于生成多种不同特征的干扰信号,包括不同的频率、功率、波形;
干扰控制器,用于随机选择和发送不同特征的干扰信号,以增加干扰的不可预测性和抗干扰能力;
电源,用于为设备进行供电;
通过信号接收器接收目标无人机通讯信号后传输至信号分析器,信号分析器对目标无人机通讯信号的频率、调制方式和数据包结构进行分析,并将分析结果发送至干扰信号生成器,通过干扰信号生成器生成对应的干扰信号,并利用信号发射器发射,实现对目标无人机的干扰功能。
进一步的,所述信号分析器包括频谱分析模块、调制识别模块和数据包解码模块,所述频谱分析模块分析通讯信号的频率,所述调制识别模块分析通讯信号的调制方式,所述数据包解码模块解析通讯信号的数据包结构和通讯协议;
信号分析器实时分析信号特征,根据无人机的通讯特性,选择有效的干扰策略,所述干扰策略包括频率干扰、调制方式干扰、多通道干扰和多样性信号干扰。
进一步的,所述干扰信号生成器包括信号调制模块、频率合成模块和功率控制模块,所述信号调制模块用于调制干扰信号的频率,模拟不同的调制方式,所述频率合成模块用于调制不同频率的干扰信号,所述功率控制模块用于调整干扰信号的输出功率,调制干扰信号的波形。
进一步的,还包括发射天线以及接收天线,所述发射天线与所述信号发射器连接,所述接收天线与所述信号接收器连接,发射天线的发射端和接收天线的接收端均设置在干扰装置壳体的上部,且外露在干扰装置壳体外,并沿干扰装置壳体的中心点对称设置。
进一步的,还包括电源接口以及网线接口,所述电源接口以及网线接口均设置在干扰装置壳体的下部,电源接口与所述电源连接,网线接口与干扰装置内设的通讯模块连接。
进一步的,还包括信息存储器,所述信息存储器设置在干扰装置内部或外部服务器上,用于记录干扰活动的详细信息,包括干扰信号的特征、目标无人机的标识信息以及操作时段。
进一步的,所述干扰信号生成器根据监测到的通讯信号特征,利用调制模块控制干扰信号的频率,频率合成模块确保生成的干扰信号与目标无人机的通讯频段相匹配,功率控制模块调整干扰信号的输出功率,产生特定的波形,以生成精确的干扰信号,通过数字信号处理器以数字方式处理信号,以及通过锁相环同步和精确控制频率、相位和时序的电路来稳定信号,实现频率参数、幅度参数和相位参数的精确控制;
干扰信号生成器生成的干扰信号通过所述信号发射器被注入到无人机通讯区域,通过DDS信号发生器使用锁相环以合成所需频率,提供高度稳定和可调的频率生成,并实时校准以维持精确性,能够实现高精度的信号注入,确保干扰信号覆盖目标无人机的通讯频段,而不会对周围合法通讯产生不必要的干扰。
进一步的,所述干扰控制器根据监测到的无人机通讯信号的变化和特征进行智能调整,能够在面对不同类型和品牌的无人机时进行干扰,适应无人机通讯信号的动态变化,包括频率切换、幅度调整,这种实时适应性使装置在不同情境下都能够保持高效的干扰效果;所述智能调整包括以下过程:
所述信号分析器实时监测目标无人机的通信信号,通过频谱分析,确定通信信号的频率范围、带宽和主要频点,通过信号解调,识别目标无人机的通信信号的调制方式,分析数据包结构,包括数据包的帧头、数据长度和校验,根据实时分析结果,信号分析器识别目标无人机的通讯协议、频段和调制方式,监测目标无人机的通信信号的频率切换和调制参数变化,基于信号分析器对目标无人机的动态分析结果,干扰控制器选择有效的干扰策略,确定干扰的频段和幅度,干扰信号生成器根据干扰策略调整生成的干扰信号参数,动态调整干扰信号的频率,以匹配目标频段,根据通信协议,调整干扰信号的调制方式和数据包结构,干扰控制器通过随机选择和发送不同特征的干扰信号,增加干扰的不可预测性,随机化干扰信号的频率、相位、幅度和数据包发送时间。。
基于一种窄带无人机通讯干扰装置的干扰方法,所述干扰方法包括以下内容:
(1)频率干扰,干扰装置通过信号接收器监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器分析通讯信号的频率、调制方式和数据包结构,确定目标无人机的通讯协议和频段,一旦通讯信号被分析识别,干扰信号生成器则生成一个高功率的干扰信号,干扰信号的频率与通讯信号的通讯频段相匹配,干扰信号通过干扰控制器和信号发射器发送到目标无人机附近,覆盖其通讯范围;
(2)调制方式干扰,干扰装置通过信号接收器监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器识别目标无人机的通讯信号,包括通讯信号调制方式的频移键控或相移键控,一旦通讯信号的调制方式被确定,干扰信号生成器则生成特定的干扰信号,干扰信号通过干扰控制器和信号发射器发送到目标无人机附近,以干扰目标无人机的通讯信号,干扰信号的调制方式与通讯信号不匹配,导致目标无人机无法正常解调和接收数据;
(3)多通道干扰,干扰装置通过信号接收器监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器识别目标无人机的通讯信号,并确定通讯信号的多个通讯频段,干扰信号生成器同时生成多个干扰信号,通过信号发射器所生成的多个干扰信号,多个干扰信号通过干扰控制器和信号发射器发送到目标无人机附近,每个干扰信号覆盖一个目标无人机的通讯频段,干扰目标无人机的通讯链路,目标无人机的多个通讯通道都受到干扰;
(4)信号多样性干扰,干扰装置通过信号接收器监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器分析目标无人机通讯信号的频率、调制方式以及数据包结构,干扰信号生成器则生成多种不同特征的多样性的干扰信号,包括不同的频率、功率和波形,多样性的干扰信号通过信号发射器发送到目标无人机附近,使目标无人机难以采取单一抗干扰策略应对,并通过干扰控制器随机选择并发送不同特征的干扰信号,不断变化干扰方式,使得目标无人机难以预测和应对干扰。
进一步的,窄带无人机通讯干扰装置在执行所述频率干扰、调制方式干扰、多通道干扰和信号多样性干扰的过程中,信号分析器实时监测目标无人机的通讯信号,并向干扰控制器提供实时分析结果,干扰控制器根据实时分析结果,控制干扰信号生成器动态调整干扰信号的特征以应对目标无人机的不同抗干扰策略;
窄带无人机通讯干扰装置在执行所述频率干扰、调制方式干扰、多通道干扰和信号多样性干扰的过程中,通过信息存储器记录干扰活动的详细信息,包括干扰信号的特征、目标无人机的标识信息以及操作时段。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过配备信号接收器及接收天线并配合信号分析器的使用,能够捕获并分析周围无人机通讯信号的频率、调制方式、数据传输速率等特征,这种智能化的监测和识别系统使装置能够实时分析信号特征、准确地识别无人机通讯信号,而无需进行广泛的频谱扫描,从而降低了系统的能耗;干扰信号生成器能够实时根据监测到的信号特征生成精确的干扰信号,使得装置在应对多样化的无人机通讯信号时更加灵活和高效;通过干扰控制器能够根据监测到的无人机通讯信号的变化和特征进行智能调整,实时适应性使装置在不同情境下都能够保持高效的干扰效果;通过信号发射器和发射天线将生成的干扰信号高精度的注入到无人机通讯区域,确保干扰信号覆盖目标无人机的通讯频段,而不会对周围合法通讯产生不必要的干扰,这种定向的信号注入有助于降低系统的功耗和干扰范围,提高了装置的效率和安全性。
附图说明
图1为本发明提出的一种窄带无人机通讯干扰装置的结构示意图;
图2为本发明提出的一种窄带无人机通讯干扰装置的干扰方法的示意图。
图中各标号:101、信号接收器;102、信号发射器;103、信号分析器;104、干扰信号生成器;105、干扰控制器;106、电源;107、发射天线;108、接收天线;109、电源接口;110、网线接口;111、信息存储器。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
如图1所示,一种窄带无人机通讯干扰装置,包括信号接收器101、信号发射器102、信号分析器103、干扰信号生成器104、干扰控制器105、电源106、发射天线107、接收天线108、电源接口109、网线接口110以及信息存储器111。具体的,
信号接收器101,用于接收目标无人机的通讯信号;
信号发射器102,用于发射干扰无人机通讯的通讯信号;
信号分析器103包括频谱分析模块、调制识别模块和数据包解码模块,频谱分析模块分析通讯信号的频率,调制识别模块分析通讯信号的调制方式,数据包解码模块解析通讯信号的数据包结构和通讯协议;信号分析器103用于分析目标无人机的通讯信号,包括通讯信号的频率、调制方式和数据包结构,甚至可以识别无人机的型号和制造商。这使得本装置能够根据无人机的通讯特性,智能选择最有效的干扰策略。信号分析器103实时分析信号特征,根据无人机的通讯特性,选择有效的干扰策略,干扰策略包括频率干扰、调制方式干扰、多通道干扰和多样性信号干扰。本装置可用于阻止对方无人机的通讯,从而防止信息泄露或对方无人机对我方的侦察;本装置还可以用于应对未经授权的无人机飞行,例如机场周围的空域安全管理,防止无人机侵犯隐私,或在紧急情况下阻止无人机干扰紧急救援任务。
干扰信号生成器104包括信号调制模块、频率合成模块和功率控制模块,信号调制模块用于调制干扰信号的频率,模拟不同的调制方式,频率合成模块用于调制不同频率的干扰信号,功率控制模块用于调整干扰信号的输出功率,调制干扰信号的波形。干扰信号生成器104,用于生成多种不同特征的多样性的干扰信号,这种多样性的干扰信号包括不同的频率、功率、波形。
干扰信号生成器104根据监测到的通讯信号特征,利用调制模块控制干扰信号的频率,频率合成模块确保生成的干扰信号与目标无人机的通讯频段相匹配,功率控制模块调整干扰信号的输出功率,产生特定的波形,以生成精确的干扰信号,通过数字信号处理器(DSP)以数字方式处理信号以及锁相环(PLL)同步和精确控制频率、相位和时序的电路来稳定信号,从而实现对频率参数、幅度参数、相位参数的精确控制,以确保干扰信号准确覆盖目标无人机的通讯频段。这种精确的干扰信号生成方式使装置能够有效地阻止目标无人机的通讯,而不会对周围合法通讯产生不必要的干扰。这在机场安全、重要活动安保和应急救援等领域都有广泛应用。
干扰信号生成器104还具备多种干扰信号生成算法,以应对不同类型的无人机通讯信号,包括频移键控(FSK)、相移键控(PSK)等调制方式,这使得本装置能够应对不同类型和品牌的无人机通讯设备,不同的无人机可能使用不同的通讯协议和调制方式。因此,本装置的多样化干扰信号生成算法确保了在不同情况下都能够有效地干扰目标无人机的通讯,无论其使用何种通讯技术。以下是生成算法举例:
首先是目标参数定义,我们需要明确目标的频率范围、调制方式和带宽。假设目标频率范围为2.4GHz-2.5GHz,采用常见的调制方式,如QPSK(四相位偏移键控)。然后是频率生成,为了生成精确的干扰信号频率,我们可以使用DSP技术。例如,我们希望以1MHz的分辨率调制信号。我们可以使用一个基准频率源,例如2.4GHz,通过DSP生成目标范围内的频率,以确保频率匹配。进一步是调制方式生成,如果目标通信采用QPSK调制方式,生成算法需要相应地模拟这种调制方式。我们可以使用QPSK调制器生成QPSK信号,并将其叠加到生成的干扰信号上。进一步是相位和幅度控制,相位控制对于同步干扰信号至关重要。我们可以使用锁相环(PLL)来确保干扰信号的相位与目标信号一致。PLL可以监测目标信号的相位并调整生成的信号相位以匹配。幅度控制通过调整放大器的增益来实现,以确保干扰信号的功率与目标信号匹配。进一步选择合适的波形来产生干扰信号。最后进行动态调制和反馈控制,我们可以实时监测目标通信信号特征,并根据需要动态调整生成参数。使用反馈控制回路可以帮助我们自动调整参数以确保持续的干扰。
干扰信号生成器104生成的干扰信号通过信号发射器102被注入到无人机通讯区域,通过DDS信号发生器(DDS,Direct Digital Frequency Synthesis)或者SSLRO可以提供高度稳定和可调的频率生成。DDS使用PLL以合成所需频率,并能够实时校准以维持精确性,从而实现高精度的信号注入,确保干扰信号覆盖目标无人机的通讯频段,而不会对周围合法通讯产生不必要的干扰。
干扰控制器105,用于随机选择和发送不同特征的干扰信号,以增加干扰的不可预测性和抗干扰能力;干扰控制器105根据监测到的无人机通讯信号的变化和特征进行智能调整,能够在面对不同类型和品牌的无人机时进行干扰,适应无人机通讯信号的动态变化,包括频率切换、幅度调整,这种实时适应性使装置在不同情境下都能够保持高效的干扰效果。以下是智能调整的具体实现流程:
信号分析器103实时监测目标无人机的通信信号。通过频谱分析,确定通信信号的频率范围、带宽和主要频点。通过信号解调,识别目标无人机的通信信号的调制方式,分析数据包结构,包括帧头、数据长度、校验等以了解通信协议。根据实时分析结果,信号分析器103识别目标无人机的通讯协议、频段和调制方式。监测通信信号的变化,包括频率切换和调制参数变化。基于动态分析结果,干扰控制器105选择有效的干扰策略,如频率干扰、调制方式干扰、多通道干扰或信号多样性干扰,确定需要干扰的频段和幅度。干扰信号生成器104根据干扰策略调整生成的干扰信号参数。动态调整干扰信号的频率,以匹配目标频段。根据通信协议,调整干扰信号的调制方式和数据包结构。干扰控制器105通过随机选择和发送不同特征的干扰信号,增加干扰的不可预测性。随机化干扰信号的频率、相位、幅度和数据包发送时间,使其不容易被目标无人机识别和对抗。干扰控制器105根据监测到的无人机通讯信号的变化和特征进行智能调整。适应不同类型和品牌的无人机,根据其通信信号的动态变化,包括频率切换和幅度调整,以确保干扰的持续有效性,这种实时适应性使装置在不同情境下都能够保持高效的干扰效果。
电源106,用于为设备进行供电,提供电力运行保障;
发射天线107以及接收天线108,发射天线107与信号发射器102连接,接收天线108与信号接收器101连接,发射天线107的发射端和接收天线108的接收端均设置在干扰装置壳体的上部,且外露在干扰装置壳体外,并沿干扰装置壳体的中心点对称设置。
通过配备适当的信号接收器101以及接收天线108,本装置能够捕获周围无人机通讯信号的频率、调制方式、数据传输速率等特征。这种智能化的监测和识别系统使装置能够准确地识别无人机通讯信号,而无需进行广泛的频谱扫描,从而降低了系统的能耗。
生成的干扰信号通过发射天线107和信号发射器102被注入到无人机通讯区域。值得注意的是,本发明的装置能够实现高精度的信号注入,确保干扰信号覆盖目标无人机的通讯频段,而不会对周围合法通讯产生不必要的干扰。这种定向的信号注入有助于降低系统的功耗和干扰范围,提高了装置的效率和安全性。
电源接口109以及网线接口110,电源接口109以及网线接口110均设置在干扰装置壳体的下部,电源接口109与电源106连接,将外部电力与电源106连接,为电源106提供电力供应;网线接口110与干扰装置内设的通讯模块连接,通过网线接口110与信号传输电缆,使得本装置与外部监控终端建立数据传输及控制连接。
信息存储器111,信息存储器111设置在干扰装置内部或外部服务器上,用于记录干扰活动的详细信息,包括干扰信号的特征、目标无人机的标识信息以及操作时段。这些详细信息通过信息存储器111存储在本装置内部或外部服务器上,以备将来审查和监督。这种法律合规性功能确保了本装置的合法使用。可以根据记录的信息对干扰活动进行审查监管,以确保其仅用于合法目的,这同时也为用户提供了法律保障,免受潜在的法律诉讼风险。
通过信号接收器101接收目标无人机通讯信号后传输至信号分析器103,信号分析器103对目标无人机通讯信号的频率、调制方式和数据包结构进行分析,并将分析结果发送至干扰信号生成器104,通过干扰信号生成器104生成对应的干扰信号,并利用信号发射器102发射,实现对目标无人机的干扰功能,并且本装置安装较为简单,便于维护。
在上述窄带无人机通讯干扰装置的基础上,本实施例中,还提出了基于上述窄带无人机通讯干扰装置的干扰方法,如图2所示,该干扰方法包括以下内容:
(1)频率干扰,在频率干扰实施过程中,窄带无人机通讯干扰装置采用频率干扰技术,旨在干扰目标无人机的通讯信号,这种方式适用于大多数无人机使用的无线电通讯协议,如Wi-Fi、蓝牙、GPS等。
具体的,干扰装置通过信号接收器101监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器103分析通讯信号的频率、调制方式和数据包结构,确定目标无人机的通讯协议和频段,一旦通讯信号被分析识别,干扰信号生成器104则生成一个高功率的干扰信号,干扰信号的频率与通讯信号的通讯频段相匹配,干扰信号通过干扰控制器105和信号发射器102发送到目标无人机附近,覆盖其通讯范围。
在频率干扰实施过程中,本干扰装置会不断监测目标无人机的通讯状态。如果目标无人机尝试切换频率或调整通讯参数,装置将相应地更新干扰信号,以保持持续的干扰效果。
应用场景:
这种实施方式可用于用于机场周围的空域安全管理,防止无人机侵犯飞行安全。活动事件管理:例如体育比赛或音乐节,可用于维护公共秩序和安全。应急救援:在紧急情况下,可用于防止无人机干扰紧急救援任务的通讯。
频率干扰的优势在于高效干扰:通过频率干扰,本装置能够快速有效地阻止目标无人机的通讯,确保任务的顺利执行。动态适应:实时监测并适应目标无人机的通讯变化,保持持续的干扰效果。
(2)调制方式干扰,调制方式干扰实施方式针对无人机通讯信号的调制方式进行干扰,适用于无人机使用不同调制方式的情况。
干扰装置通过信号接收器101监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器103识别目标无人机的通讯信号,包括通讯信号调制方式的频移键控(FSK)或相移键控(PSK),一旦通讯信号的调制方式被确定,干扰信号生成器104则生成特定的干扰信号,干扰信号通过干扰控制器105和信号发射器102发送到目标无人机附近,以干扰目标无人机的通讯信号,干扰信号的调制方式与通讯信号不匹配,导致目标无人机无法正常解调和接收数据。
与频率干扰实施方式类似,在调制方式干扰实施过程中,本装置也会不断监测目标无人机的通讯状态,并相应地调整干扰信号,以保持干扰效果。
应用场景:
机场安全:确保机场周围的空域安全,防止未经授权的无人机进入。活动事件管理:维护大型公共活动的安全,如体育比赛。 紧急救援:保障紧急救援任务的通讯,防止无人机干扰。
调制方式干扰的优势在于:针对调制方式,本装置可以根据目标无人机的调制方式进行干扰,适用于各种不同通讯技术的无人机。动态适应:实时监测并适应目标无人机的通讯变化,保持持续的干扰效果。
(3)多通道干扰,多通道干扰实施方式采用多通道干扰技术,旨在同时干扰目标无人机的多个通讯频段,提高干扰效果。
干扰装置通过信号接收器101监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器103识别目标无人机的通讯信号,并确定通讯信号的多个通讯频段,干扰信号生成器104同时生成多个干扰信号,通过信号发射器102所生成的多个干扰信号,多个干扰信号通过干扰控制器105和信号发射器102发送到目标无人机附近,每个干扰信号覆盖一个目标无人机的通讯频段,干扰目标无人机的通讯链路,目标无人机的多个通讯通道都受到干扰,增加了干扰效果。
同样,在实施多通道干扰过程中,本装置会不断监测目标无人机的通讯状态,并根据需要调整多个干扰信号,以保持干扰效果。
应用场景:
复杂任务:对抗性无人机或对抗技术的场景,需要同时干扰多个通讯频段。活动事件管理:大型体育比赛和音乐节,需要覆盖广泛的通讯频段。
多通道干扰的优势在于:提高干扰效果:通过同时干扰多个通讯频段,装置能够更有效地阻止目标无人机的通讯。动态适应:实时监测并适应目标无人机的通讯变化,保持持续的干扰效果。
(4)信号多样性干扰,信号多样性干扰实施方式侧重于使用多样性的干扰信号,旨在增加窄带无人机通讯干扰装置的抗干扰能力,应对目标无人机采用抗干扰措施的情况。
干扰装置通过信号接收器101监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器103分析目标无人机通讯信号的频率、调制方式以及数据包结构,干扰信号生成器104则生成多种不同特征的多样性的干扰信号,包括不同的频率、功率和波形,多样性的干扰信号通过信号发射器102发送到目标无人机附近,使目标无人机难以采取单一抗干扰策略应对,并通过干扰控制器105随机选择并发送不同特征的干扰信号,进行随机化干扰,不断变化干扰方式,使得目标无人机难以预测和应对干扰。
应用场景:
反制高级无人机:面对采用自动抗干扰技术的高级无人机,采用多样性干扰信号增加了成功干扰的机会。
信号多样性干扰的优势在于:增加抗干扰能力:多样性的干扰信号使得目标无人机难以应对干扰,提高了干扰效果。随机性干扰:随机化的干扰信号模式增加了干扰的不可预测性,使得对方难以制定有效的应对策略,这利用多样性的干扰信号来增加干扰的复杂性,提高窄带无人机通讯干扰装置的抗干扰能力。
窄带无人机通讯干扰装置在执行上述频率干扰、调制方式干扰、多通道干扰和信号多样性干扰的过程中,信号分析器103实时监测目标无人机的通讯信号,并向干扰控制器105提供实时分析结果,干扰控制器105根据实时分析结果,控制干扰信号生成器104动态调整干扰信号的特征以应对目标无人机的不同抗干扰策略;
窄带无人机通讯干扰装置在执行上述频率干扰、调制方式干扰、多通道干扰和信号多样性干扰的过程中,通过信息存储器111记录干扰活动的详细信息,包括干扰信号的特征、目标无人机的标识信息以及操作时段。
本发明上述这些技术方案的实施使得窄带无人机通讯干扰装置在各种应用场景中都能够发挥出优势。无论是用于机场安全、活动事件管理还是紧急救援等领域,针对这种装置都提供了多种种高效、灵活且合法的干扰方式,以增强对无人机通讯的控制和安全性。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种窄带无人机通讯干扰装置,其特征在于,包括:
信号接收器(101),用于接收目标无人机的通讯信号;
信号发射器(102),用于发射干扰无人机通讯的通讯信号;
信号分析器(103),用于分析目标无人机的通讯信号,包括通讯信号的频率、调制方式和数据包结构;
干扰信号生成器(104),用于生成多种不同特征的干扰信号,包括不同的频率、功率、波形;
干扰控制器(105),用于随机选择和发送不同特征的干扰信号,以增加干扰的不可预测性和抗干扰能力;
电源(106),用于为设备进行供电;
通过信号接收器(101)接收目标无人机通讯信号后传输至信号分析器(103),信号分析器(103)对目标无人机通讯信号的频率、调制方式和数据包结构进行分析,并将分析结果发送至干扰信号生成器(104),通过干扰信号生成器(104)生成对应的干扰信号,并利用信号发射器(102)发射,实现对目标无人机的干扰功能。
2.根据权利要求1所述的一种窄带无人机通讯干扰装置,其特征在于,所述信号分析器(103)包括频谱分析模块、调制识别模块和数据包解码模块,所述频谱分析模块分析通讯信号的频率,所述调制识别模块分析通讯信号的调制方式,所述数据包解码模块解析通讯信号的数据包结构和通讯协议;
信号分析器(103)实时分析信号特征,根据无人机的通讯特性,选择有效的干扰策略,所述干扰策略包括频率干扰、调制方式干扰、多通道干扰和多样性信号干扰。
3.根据权利要求1所述的一种窄带无人机通讯干扰装置,其特征在于,所述干扰信号生成器(104)包括信号调制模块、频率合成模块和功率控制模块,所述信号调制模块用于调制干扰信号的频率,模拟不同的调制方式,所述频率合成模块用于调制不同频率的干扰信号,所述功率控制模块用于调整干扰信号的输出功率,调制干扰信号的波形。
4.根据权利要求1所述的一种窄带无人机通讯干扰装置,其特征在于,还包括发射天线(107)以及接收天线(108),所述发射天线(107)与所述信号发射器(102)连接,所述接收天线(108)与所述信号接收器(101)连接,发射天线(107)的发射端和接收天线(108)的接收端均设置在干扰装置壳体的上部,且外露在干扰装置壳体外,并沿干扰装置壳体的中心点对称设置。
5.根据权利要求1所述的一种窄带无人机通讯干扰装置,其特征在于,还包括电源接口(109)以及网线接口(110),所述电源接口(109)以及网线接口(110)均设置在干扰装置壳体的下部,电源接口(109)与所述电源(106)连接,网线接口(110)与干扰装置内设的通讯模块连接。
6.根据权利要求1所述的一种窄带无人机通讯干扰装置,其特征在于,还包括信息存储器(111),所述信息存储器(111)设置在干扰装置内部或外部服务器上,用于记录干扰活动的详细信息,包括干扰信号的特征、目标无人机的标识信息以及操作时段。
7.根据权利要求3所述的一种窄带无人机通讯干扰装置,其特征在于,所述干扰信号生成器(104)根据监测到的通讯信号特征,利用调制模块控制干扰信号的频率,频率合成模块确保生成的干扰信号与目标无人机的通讯频段相匹配,功率控制模块调整干扰信号的输出功率,产生特定的波形,以生成精确的干扰信号,通过数字信号处理器以数字方式处理信号,以及通过锁相环同步和精确控制频率、相位和时序的电路来稳定信号,实现频率参数、幅度参数和相位参数的精确控制;
干扰信号生成器(104)生成的干扰信号通过所述信号发射器(102)被注入到无人机通讯区域,通过DDS信号发生器使用锁相环以合成所需频率,提供高度稳定和可调的频率生成,并实时校准以维持精确性。
8.根据权利要求1所述的一种窄带无人机通讯干扰装置,其特征在于,所述干扰控制器(105)根据监测到的无人机通讯信号的变化和特征进行智能调整,在面对不同类型和品牌的目标无人机时进行干扰,适应目标无人机通讯信号的动态变化;所述智能调整包括以下过程:
所述信号分析器(103)实时监测目标无人机的通信信号,通过频谱分析,确定通信信号的频率范围、带宽和主要频点,通过信号解调,识别目标无人机的通信信号的调制方式,分析数据包结构,包括数据包的帧头、数据长度和校验,根据实时分析结果,信号分析器(103)识别目标无人机的通讯协议、频段和调制方式,监测目标无人机的通信信号的频率切换和调制参数变化,基于信号分析器(103)对目标无人机的动态分析结果,干扰控制器(105)选择有效的干扰策略,确定干扰的频段和幅度,干扰信号生成器(104)根据干扰策略调整生成的干扰信号参数,动态调整干扰信号的频率,以匹配目标频段,根据通信协议,调整干扰信号的调制方式和数据包结构,干扰控制器(105)通过随机选择和发送不同特征的干扰信号,增加干扰的不可预测性,随机化干扰信号的频率、相位、幅度和数据包发送时间。
9.基于权利要求1-8任意一项所述的一种窄带无人机通讯干扰装置的干扰方法,其特征在于,所述干扰方法包括以下内容:
(1)频率干扰,干扰装置通过信号接收器(101)监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器(103)分析通讯信号的频率、调制方式和数据包结构,确定目标无人机的通讯协议和频段,一旦通讯信号被分析识别,干扰信号生成器(104)则生成一个高功率的干扰信号,干扰信号的频率与通讯信号的通讯频段相匹配,干扰信号通过干扰控制器(105)和信号发射器(102)发送到目标无人机附近,覆盖其通讯范围;
(2)调制方式干扰,干扰装置通过信号接收器(101)监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器(103)识别目标无人机的通讯信号,包括通讯信号调制方式的频移键控(FSK)或相移键控(PSK),一旦通讯信号的调制方式被确定,干扰信号生成器(104)则生成特定的干扰信号,干扰信号通过干扰控制器(105)和信号发射器(102)发送到目标无人机附近,以干扰目标无人机的通讯信号,干扰信号的调制方式与通讯信号不匹配,导致目标无人机无法正常解调和接收数据;
(3)多通道干扰,干扰装置通过信号接收器(101)监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器(103)识别目标无人机的通讯信号,并确定通讯信号的多个通讯频段,干扰信号生成器(104)同时生成多个干扰信号,通过信号发射器(102)所生成的多个干扰信号,多个干扰信号通过干扰控制器(105)和信号发射器(102)发送到目标无人机附近,每个干扰信号覆盖一个目标无人机的通讯频段,干扰目标无人机的通讯链路,目标无人机的多个通讯通道都受到干扰;
(4)信号多样性干扰,干扰装置通过信号接收器(101)监测周围的无线电频谱,当检测到目标无人机的通讯信号时,通过信号分析器(103)分析目标无人机通讯信号的频率、调制方式以及数据包结构,干扰信号生成器(104)则生成多种不同特征的多样性的干扰信号,包括不同的频率、功率和波形,多样性的干扰信号通过信号发射器(102)发送到目标无人机附近,使目标无人机难以采取单一抗干扰策略应对,并通过干扰控制器(105)随机选择并发送不同特征的干扰信号,不断变化干扰方式,使得目标无人机难以预测和应对干扰。
10.根据权利要求9所述的一种窄带无人机通讯干扰装置的干扰方法,其特征在于,窄带无人机通讯干扰装置在执行所述频率干扰、调制方式干扰、多通道干扰和信号多样性干扰的过程中,信号分析器(103)实时监测目标无人机的通讯信号,并向干扰控制器(105)提供实时分析结果,干扰控制器(105)根据实时分析结果,控制干扰信号生成器(104)动态调整干扰信号的特征以应对目标无人机的不同抗干扰策略;
窄带无人机通讯干扰装置在执行所述频率干扰、调制方式干扰、多通道干扰和信号多样性干扰的过程中,通过信息存储器(111)记录干扰活动的详细信息,包括干扰信号的特征、目标无人机的标识信息以及操作时段。
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