CN205407831U - 一种无人机监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机监测系统，包括飞行器、第一移动终端、第二移动终端、摄像头、天线以及频谱仪，第一移动终端设置在飞行器的顶端，天线设置在飞行器的底端，摄像头和频谱仪设置在飞行器上；天线与频谱仪相连接，频谱仪与第一移动终端相连接，飞行器分别与摄像头和第一移动终端相连接；第二移动终端包括飞行控制器，飞行控制器与飞行器无线连接，并控制飞行器。本实用新型通过飞行器将频谱仪搬到了空中，成功实现了三维空间的无线电频谱监测功能，利用摄像头，可以实时观察到飞行器的飞行状况，可以从空中更快的找到黑电台，更加快速的对其进行定位；可以更快的定位到干扰源。

Description

一种无人机监测系统

技术领域

本实用新型涉及无线电监测技术领域，特别涉及一种无人机监测系统。

背景技术

近年来，随着无线电技术的迅速发展，空中无线电波纵横交错，电磁环境也日益恶劣。目前，在一定高度的空中经常出现不明无线电信号，地面又无法收获，作为无线电管理者将面临无可奈何的困境，无法对鞭长莫及的高空无线电波进行空中监测。人们的活动空间早已从二维平面进入到三维空间范围，而无线电频谱监测还基本停留在二维平面的范围，这是由于设备的局限所造成的。非法电台播放内容普遍未经相关主管部门审查监督，其通过播放广告或虚假信息为不法分子牟取私利。无线电监测站有责任和义务配合公安部门打击非法电台。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题是提供一种精确、高效的无人机监测系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种无人机监测系统，包括飞行器、第一移动终端、第二移动终端、摄像头、天线以及频谱仪，所述第一移动终端设置在飞行器的顶端，所述天线设置在飞行器的底端，所述摄像头和频谱仪设置在飞行器上；所述天线与频谱仪相连接，所述频谱仪与第一移动终端相连接，所述飞行器分别与摄像头和第一移动终端相连接；所述第二移动终端包括飞行控制器，所述飞行控制器与飞行器无线连接，并控制飞行器。

本实用新型有益效果是：通过飞行器将频谱仪搬到了空中，成功实现了三维空间的无线电频谱监测功能，飞行控制器通过第一移动终端和第二移动终端远程无线连接，进行实时通讯，利用摄像头可以实时观察到飞行器的飞行状况，大大减弱了地形起伏对电波传播的影响，可以从空中更快的找到黑电台，更加快速的对其进行定位；在空中进行对地面的干扰信号的监控，可以更快的定位到干扰源。

作为本实用新型的一种优选结构，为了改善第一移动终端和第二移动终端无法无线连接的问题，所述第二移动终端还包括无线发射器，所述无线发射器与飞行控制器相连接，所述第一移动终端包括无线接收器，所述无线接收器与飞行器相连接，所述飞行控制器通过无线发射器和无线接收器的无线通讯连接并控制飞行器。如此，通过无线发射器和无线接收器，第一移动终端和第二移动终端可以有效的建立无线连接，使飞行控制器的指令及时发送到飞行器上，减少系统延迟带来的失误，提高飞行器的操作性。

作为本实用新型的一种优选结构，为了改善飞行器和飞行控制器无法确认相应位置的问题，所述飞行器还包括第一GPS模块，所述第一GPS模块与第一移动终端相连接，所述第二移动终端还包括第二GPS模块，所述第二GPS模块与飞行控制器相连接，所述第一移动终端与第二移动终端无线连接。如此，通过第一GPS模块和第二GPS模块，有效获取飞行器和飞行控制器的GPS定位信息，实时监控飞行器飞行的位置，同时监控飞行器有没超过飞行控制器的控制范围。

作为本实用新型的一种优选结构，为了改善飞行器没有电子罗盘的问题，所述飞行器还包括电子罗盘，所述电子罗盘与第一移动终端相连接，所述飞行控制器通过第一移动终端和第二移动终端的无线通讯与电子罗盘相连接。如此，通过电子罗盘，使飞行控制器准确控制飞行器的行驶方向，对飞行器进行定点定航飞行。

作为本实用新型的一种优选结构，为了改善无法有效的对无线电进行监控的问题，还包括滤波器、放大器以及储存设备，所述滤波器、放大器和储存设备均设置在飞行器上，所述天线与滤波器相连接，所述滤波器与放大器相连接，所述放大器与频谱仪相连接，所述频谱仪与储存设备相连接，所述储存设备与第一移动终端相连接。如此，通过天线、频谱仪、滤波器、放大器以及储存设备组成典型的电磁环境测试系统，可以有效的对无线电进行监控，符合空中电磁环境测试的基本准则。

作为本实用新型的一种优选结构，为了改善飞行器不稳定的问题，所述飞行器为四轴四旋翼飞行器。如此，通过四轴四旋翼飞行器更加稳定的将其他设备带到空中，减少飞行时产生的振动影响到整个监测系统的正常运行。

在上述各种结构中，还可以在所述第二移动终端还包括显示器，所述显示器与飞行控制器相连接。

附图说明

图1为本实用新型无人机监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型无人机监测系统的方框图；

图3为本实用新型无人机监测系统的电磁环境测试方框图。

标号说明：

1、飞行器；2、第一移动终端；3、第二移动终端；4、摄像头；

5、天线；6、频谱仪；7、飞行控制器。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请一并参照图1、图2以及图3，如图所示可知，本实用新型无人机监测系统包括空中监测部分和地面控制部分，空中监测部分包括飞行器1、第一移动终端2、摄像头4、天线5以及频谱仪6，空中监测部分以飞行器1为载体，带动第一移动终端2、摄像头4、天线5以及频谱仪6飞行，地面控制部分包括第二移动终端3，第二移动终端3包括飞行控制器7和远程计算机测试控制装置。所述第一移动终端2设置在飞行器1的顶端，所述天线5设置在飞行器1的底端，所述摄像头4和频谱仪6设置在飞行器1上；所述天线5与频谱仪6相连接，所述频谱仪6与第一移动终端2相连接，所述飞行器1分别与摄像头4和第一移动终端2相连接；所述飞行控制器7与飞行器1无线连接，并控制飞行器1。

本实施例中，天线5采用现有的20MHz～3GHz的宽带全向有源天线，天线增益为6dB。该天线特点是体积小，重量轻，增益高，能满足我们的日常监测需求。频谱仪6选用型号为BB60C(USB3.0)的宽带实时频谱分析仪，其频率范围从9kHz到6GHz；扫描速度高达24GHz的/秒(≥10千赫RBW)，能即时俘获实时瞬态变化信号，具有-158dBm～+10dBm的宽动态范围；分辨率带宽为10Hz～10MHz可调；通过USB接口或WIFI无线传输跟平板电脑及笔记本电脑进行强大的数字信号处理和数据传输；具有开源的API可编程软件和硬件进行开发。第一移动终端2为平板或小型笔记本电脑，操作系统要求Windows8.1中文版；CPU主频：酷睿i7双核1.8GHz以上；RAM内存达到8GB以上；选用固态硬盘当做启动盘，提高系统启动、运行及数据处理速度；接口类型满足USB3.0及miniUSB接口协议要求。

本实施例中，飞行器1为四轴四旋翼飞行器，四轴四旋翼飞行器的架构按选定的监测系统专门设计并特殊加工：对称电机轴距900mm、单臂长度358mm、单臂重量(含电机、电调、螺旋桨)316g、中心架直径272mm、中心架重量(含起落架安装基座和舵机)1185g、起落架尺寸460mm(长)×450mm(下底宽)×360mm(高)。电机设计：定子尺寸41×14mm、KV值400rpm/V、最大功率500W、重量(含散热风扇)158g。电调设计：工作电流40A、工作电压6SLiPo、容信号频率30Hz～450Hz、驱动PWM频率8KHz、重量(含散热器)35g。可折叠螺旋桨设计：材料选用高强度工程塑料、尺寸15×5.2inch、重量13g。飞行参数技术要求：起飞重量4.7Kg～8.2Kg、整机重量3.3Kg、动力电池LiPo(6S、10000mAh～15000mAh、最小15C)、最大功耗3000W、悬停功耗1000W(起飞重量6.8Kg)、悬停时间18min(12000mAh&起飞重量6.8Kg)、工作环境温度-10℃～+40℃。

本实施例中，飞行控制组合包括飞行控制器7、设置在第二移动终端3内的无线发射器以及设置在第一移动终端4内的无线接收器，通过2.4GHz无线传输信号进行控制。主要用于遥控无人机起飞、前进、后退、左右移动及安全平稳下降等，这要靠操控员的不断演练来达到熟练操控的目的，操控员要有无人机的合格操作证才能野外操作。远程计算机测试控制装置包括无线收发器和无线路由器和笔记本电脑组成，笔记本配置跟平板电脑基本一致，通过2.4GHz无线WIFI信号把平板电脑上的频谱图实时传输到笔记本电脑上，使监测人员即时得到空中无线电频谱情况。本实用新型的有效数据传输的飞控距离大于500米，接收机灵敏度优于0.5μV。

本实施例中，所述飞行器1还包括第一GPS模块，所述第一GPS模块与第一移动终端2相连接，所述第二移动终端3还包括第二GPS模块，所述第二GPS模块与飞行控制器7相连接，所述第一移动终端2与第二移动终端3无线连接。如此，通过第一GPS模块和第二GPS模块，有效获取飞行器1和飞行控制器7的GPS定位信息，实时监控飞行器1飞行的位置，同时监控飞行器1有没超过飞行控制器的控制范围。所述飞行器1还包括电子罗盘，所述电子罗盘与第一移动终端2相连接，所述飞行控制器7通过第一移动终端2和第二移动终端3的无线通讯与电子罗盘相连接。如此，通过电子罗盘，使飞行控制器准确控制飞行器的行驶方向，对飞行器进行定点定航飞行。本实用新型还包括滤波器、放大器以及储存设备，所述滤波器、放大器和储存设备均设置在飞行器1上，所述天线5与滤波器相连接，所述滤波器与放大器相连接，所述放大器与频谱仪6相连接，所述频谱仪6与储存设备相连接，所述储存设备与第一移动终端2相连接。如此，通过天线、频谱仪、滤波器、放大器以及储存设备组成典型的电磁环境测试系统，可以有效的对无线电进行监控，符合空中电磁环境测试的基本准则。所述第二移动终端3还包括显示器，所述显示器与飞行控制器7相连接。如此，通过显示器可以用于显示飞行器相关信息和数据。

使用过程中，将第一移动终端2、频谱仪6、摄像头4以及天线5，依次由上至下设置在飞行器1上，第二移动终端3与第一移动终端2无线连接，飞行控制器7连接并控制飞行器1。通过操作飞行控制器7使飞行器1飞到需要监测无线电的位置，天线5收集无线电信号并传输给频谱仪6，频谱仪6通过第二移动终端3与第一移动终端2的无线连接将无线电信号发送给第二移动终端3，第二移动终端3实时显示无线电信号并存储相关信息。本实用新型通过飞行器1将频谱仪6搬到了空中，成功实现了三维空间的无线电频谱监测功能，飞行控制器7通过第一移动终端2和第二移动终端3远程无线连接，进行实时通讯，利用摄像头4可以实时观察到飞行器1的飞行状况，大大减弱了地形起伏对电波传播的影响，可以从空中更快的找到黑电台，更加快速的对其进行定位；在空中进行对地面的干扰信号的监控，可以更快的定位到干扰源。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效形状或结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种无人机监测系统，其特征在于：包括飞行器、第一移动终端、第二移动终端、摄像头、天线以及频谱仪，所述第一移动终端设置在飞行器的顶端，所述天线设置在飞行器的底端，所述摄像头和频谱仪设置在飞行器上；

所述天线与频谱仪相连接，所述频谱仪与第一移动终端相连接，所述飞行器分别与摄像头和第一移动终端相连接；

所述第二移动终端包括飞行控制器，所述飞行控制器与飞行器无线连接，并控制飞行器。

2.根据权利要求1所述的无人机监测系统，其特征在于：所述第二移动终端还包括无线发射器，所述无线发射器与飞行控制器相连接，所述第一移动终端包括无线接收器，所述无线接收器与飞行器相连接，所述飞行控制器通过无线发射器和无线接收器的无线通讯连接并控制飞行器。

3.根据权利要求1所述的无人机监测系统，其特征在于：所述飞行器还包括第一GPS模块，所述第一GPS模块与第一移动终端相连接，所述第二移动终端还包括第二GPS模块，所述第二GPS模块与飞行控制器相连接，所述第一移动终端与第二移动终端无线连接。

4.根据权利要求3所述的无人机监测系统，其特征在于：所述飞行器还包括电子罗盘，所述电子罗盘与第一移动终端相连接，所述飞行控制器通过第一移动终端和第二移动终端的无线通讯与电子罗盘相连接。

5.根据权利要求1所述的无人机监测系统，其特征在于：还包括滤波器、放大器以及储存设备，所述滤波器、放大器和储存设备均设置在飞行器上，所述天线与滤波器相连接，所述滤波器与放大器相连接，所述放大器与频谱仪相连接，所述频谱仪与储存设备相连接，所述储存设备与第一移动终端相连接。

6.根据权利要求1所述的无人机监测系统，其特征在于：所述飞行器为四轴四旋翼飞行器。

7.根据权利要求1所述的无人机监测系统，其特征在于：所述第二移动终端还包括显示器，所述显示器与飞行控制器相连接。