CN208369598U - 一种车载式无人机防御系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载式无人机防御系统，包括用于固定安装在汽车车顶的支撑底座，设置在支撑底座上、用于提供沿水平方向360度旋转的旋转支撑台，设置在支撑底座上、且与汽车的蓄电池电气连接的电源接口，分别固定在旋转支撑台上、且保持相同旋转角速度的反制主机和雷达天线，以及分别设置在反制主机上、用于向无人机发射反制信号的第一天线和第二天线。本实用新型具有结构简单、灵活性强、防御可靠等优点，在无人机防御术领域具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种车载式无人机防御系统

技术领域

本实用新型涉及无人机防御技术领域，尤其是一种车载式无人机防御系统。

背景技术

近年来，随着无人机技术的迅猛发展，无人机使用门槛也在降低，由于其具有体积小、造假低、使用方便等优点，广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、影视航拍、医疗救助、低空物流、勘探测绘、极地科考等等领域等领域。本文中所述的无人机是指以无线电遥控或者自身程序控制为主的非载人飞行器。随着无人机的数量不断攀升，与无人机相关的各类违章、违法事件也层出不穷，例如：民用无人机的监控盲区和安全隐患等问题成为了公众关注的焦点，诸多无人机爱好者在机场附近禁飞区域飞行无人机，导致航班备降其它机场或返航或延误等，造成旅客大量滞留并严重影响民航飞机飞行安全。更有甚者使用民用无人机进行非法活动，给社会、他人造成不可挽回的损失。对于重要会议场所、重大赛事场地等区域来说，拥有针对无人机的基本防御手段、能够有效的发现、制止无人机犯罪是非常必要和迫切的。

实用新型内容

针对上述不足之处，本实用新型的目的在于提供一种车载式无人机防御系统，具体技术方案如下：

一种车载式无人机防御系统，其特征在于，包括用于固定安装在汽车车顶的支撑底座，设置在支撑底座上、用于提供沿水平方向360度旋转的旋转支撑台，设置在支撑底座上、且与汽车的蓄电池电气连接的电源接口，分别固定在旋转支撑台上、且保持相同旋转角速度的反制主机和雷达天线，以及分别设置在反制主机上、用于向无人机发射反制信号的第一天线和第二天线；所述雷达天线与反制主机连接、用于检测无人机信号并触发反制主机发送反制信号。

具体地，所述反制主机包括外部中断信号输入端与雷达天线连接的8位增强性的单片机，均与单片机连接的电源转换电路、第一天线驱动电路、第二天线驱动电路和晶振电路，其中，所述第一天线驱动电路和第二天线驱动电路均电源转换电路连接，所述第一天线驱动电路与第一天线连接，并且第二天线驱动电路与第二天线连接。

优选地，所述电源转换电路包括具有电源输入端VIN、接地端GND、使能接地端EPAD、升压电容端BOOT、高偏功率源极PH和反馈电压端VSEN引脚的电源转换芯片U1，并联后连接在电源转换芯片U1的电源输入端VIN与接地端GND之间的充电电容C1和充电电容C2，连接在电源转换芯片U1的升压电容端BOOT与高偏功率源极PH之间的充电电容C3，一端连接在电源转换芯片 U1的高偏功率源极PH上、且另一端接地的电源指示发光二极管VD1，一端连接在充电电容C3与电源指示发光二极管VD1之间的滤波电感L1，连接在滤波电感L1的另一端与电源转换芯片U1的反馈电压端VSEN之间的分压电阻R1，一端与电源转换芯片U1的反馈电压端VSEN连接、且另一端接地的滑动电阻 R2，以及一端连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间、且另一端接地稳压电容 C4；所述电源转换芯片U1的使能接地端EPAD与接地端GND连接并接地；所述单片机的电源输入端VCC连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间；所述电源转换芯片U1的电源输入端VIN与电源接口连接。

进一步地，所述第一天线驱动电路包括漏极连接在滤波电感L1与分压电阻 R1之间的场效应管VT1，连接在场效应管VT1的栅极与单片机的串行口P0.1 之间的限流电阻R4，一端与场效应管VT1的源极连接的滤波电感L2，一端与滤波电感L2的另一端连接的充电电容C9，一端均与充电电容C9的另一端连接的分压电阻R7和分压电阻R8，基极连接在分压电阻R7与分压电阻R8之间、集电极与分压电阻R7的另一端连接、且发射极与分压电阻R8的另一端连接并接地的三极管VT2，一端与场效应管VT1的源极连接的充电电容C7，一端与充电电容C7的另一端连接、且另一端与三极管VT2的集电极连接的限流电阻R6，串联后一端连接在充电电容C7与限流电阻R6之间、且另一端与第一天线连接的限流电阻R5和滤波电感L3，以及连接在三极管VT2的集电极与第一天线之间的滤波电容C8。

更进一步地，所述第二天线驱动电路包括漏极连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间的场效应管VT3，连接在场效应管VT3的栅极与单片机的串行口P0.4 之间的限流电阻R9，一端均与场效应管VT3的源极连接的分压电阻R10、滤波电感L4和滤波电容C10，串联后一端与分压电阻R10的另一端连接、且另一端接地的充电电容C13和限流电阻R10，一端连接在充电电容C13与分压电阻R10 之间、且另一端接地的充电电容C14，基极连接在充电电容C13与分压电阻R10 之间、且集电极连接在滤波电感L4与滤波电容C10之间的三极管VT4，并联后一端与三极管VT4的发射极连接、且另一端接地的限流电阻R11和充电电容 C12，以及连接在三极管VT4的集电极与发射极之间的充电电容C11；所述滤波电感L4为抽头式类型，并且第二天线与滤波电感L4的抽头连接。

优选地，所述无人机防御系统，还包括在所述雷达天线与单片机的外部中断口P3.2之间接有一限流电阻R3。

优选地，所述无人机防御系统，还包括在所述雷达天线与旋转支撑台之间设有一直角支架。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过固定在汽车上，实现重要场所的移动防御反制，其中，采用雷达天线探测该防御区域内是否存在“黑飞”的无人机，若检测到“黑飞”的无人机，向单片机发送外部中断信号，触发第一天线和第二天线发射反制信号。另外，通过设置旋转支撑台，实现360度全面探测和反制。通过上述方案，本实用新型具有结构简单、灵活性强、防御可靠等优点，在无人机防御术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，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相关的附图。

图1为本实用新的结构示意图。

图2为本实用新型的反制信号发射电路原理图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-支撑底座，2-旋转支撑台，3-反制主机，4-雷达天线，5-第一天线，6-第二天线，7-直角支架，8-电源接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1至图2所示，本实施例公开了一种车载式无人机防御系统，其主要目的在于打击禁飞区域内的黑飞无人机，驱使无人机飞离禁飞区域，实现禁飞区域无人机监管。本实施例将该装置安装在汽车上，并且采用360度旋转的机构，以提高防御灵活性，具体来说，车载式无人机防御系统包括用于固定安装在汽车车顶的支撑底座1，设置在支撑底座1上、用于提供沿水平方向360度旋转的旋转支撑台2，设置在支撑底座1上、且与汽车的蓄电池电气连接的电源接口8，分别固定在旋转支撑台2上、且保持相同旋转角速度的反制主机3和雷达天线4，分别设置在反制主机3上、用于向无人机发射反制信号的第一天线5和第二天线6，以及设置在雷达天线与旋转支撑台之间的直角支架7。其中，雷达天线与反制主机连接、用于检测无人机信号并触发反制主机发送反制信号。另外，本实施例的反制主机3包括主要包括外部中断信号输入端与雷达天线连接的8位增强性的单片机，均与单片机连接的电源转换电路、第一天线驱动电路、第二天线驱动电路和晶振电路。在此，第一天线驱动电路和第二天线驱动电路均电源转换电路连接，所述第一天线驱动电路与第一天线连接，并且第二天线驱动电路与第二天线连接。需要说明的是，在本实施例中的“第一”、“第二”、“第三”等描述并未是专业术语，仅用于区分同一类部件，不能理解成对保护范围的限定。其中，雷达天线用于探测无人机的飞行信息，其包括连接器、天线、和差器、电源模块、通讯信道、T/R模块、母板和处理机等等，本领域的技术人员购买上述部件进行组装便可获得雷达天线，因此，本实施例就不再对其详细阐述。

通常情况下，汽车蓄电池的电压为12V，电流一般包括45A/h、50A/h和65 A/h。而装置的工作电压在+5V，因此需要设置电源转换电路，该电源转换电路包括具有电源输入端VIN、接地端GND、使能接地端EPAD、升压电容端BOOT、高偏功率源极PH和反馈电压端VSEN引脚的电源转换芯片U1，并联后连接在电源转换芯片U1的电源输入端VIN与接地端GND之间的充电电容C1和充电电容C2，连接在电源转换芯片U1的升压电容端BOOT与高偏功率源极PH之间的充电电容C3，一端连接在电源转换芯片U1的高偏功率源极PH上、且另一端接地的电源指示发光二极管VD1，一端连接在充电电容C3与电源指示发光二极管VD1之间的滤波电感L1，连接在滤波电感L1的另一端与电源转换芯片U1 的反馈电压端VSEN之间的分压电阻R1，一端与电源转换芯片U1的反馈电压端VSEN连接、且另一端接地的滑动电阻R2，以及一端连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间、且另一端接地稳压电容C4。所述电源转换芯片U1的使能接地端EPAD与接地端GND连接并接地；所述单片机的电源输入端VCC连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间。电源转换芯片U1的电源输入端VIN与电源接口连接。在稳压电容C4处输出的电压为5±0.2V，其中，电源转换电路的充电电容C1为0.75kuF，充电电容C2为0.57kuF，充电电容C3为20nF，稳压电容C4为35uF，分压电阻R1为7.5kΩ，滑动电阻R2为7.5kΩ，滤波电感L1 为20uH。

另外，本实施例应对遥控频率为1.5GHz的无人机提出了反制的第一天线，并且采用第一天线驱动电路驱使第一天线工作。该第一天线驱动电路包括漏极连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间的场效应管VT1，连接在场效应管VT1 的栅极与单片机的串行口P0.1之间的限流电阻R4，一端与场效应管VT1的源极连接的滤波电感L2，一端与滤波电感L2的另一端连接的充电电容C9，一端均与充电电容C9的另一端连接的分压电阻R7和分压电阻R8，基极连接在分压电阻R7与分压电阻R8之间、集电极与分压电阻R7的另一端连接、且发射极与分压电阻R8的另一端连接并接地的三极管VT2，一端与场效应管VT1的源极连接的充电电容C7，一端与充电电容C7的另一端连接、且另一端与三极管 VT2的集电极连接的限流电阻R6，串联后一端连接在充电电容C7与限流电阻 R6之间、且另一端与第一天线连接的限流电阻R5和滤波电感L3，以及连接在三极管VT2的集电极与第一天线之间的滤波电容C8。其中，限流电阻R4为100 Ω，限流电阻R5为200Ω，限流电阻R6为1kΩ，分压电阻R7为47kΩ，分压电阻R8为15kΩ，滤波电感L2为4.7uH，滤波电感L3为20uH，充电电容C7 为0.25uF，滤波电容C8为7.5uF，充电电容C9为750pF。单片机给串行口P0.1 下发高电平，使驱动场效应管VT1导通，对充电电容C9进行充电，当充电电容C9充电至足以驱动三极管VT2导通时，形成滤波电感L3、滤波电容C8、限流电阻R5和限流电阻R6的谐振电路，进而产生第一天线的反制信号波。

另外，单片机驱动第一天线驱动电路的同时，也触发第二天线驱动电路工作，使第二天线发射频率为2.4GHz的反制干扰信号。所述第二天线驱动电路包括漏极连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间的场效应管VT3，连接在场效应管VT3的栅极与单片机的串行口P0.4之间的限流电阻R9，一端均与场效应管 VT3的源极连接的分压电阻R10、滤波电感L4和滤波电容C10，串联后一端与分压电阻R10的另一端连接、且另一端接地的充电电容C13和限流电阻R10，一端连接在充电电容C13与分压电阻R10之间、且另一端接地的充电电容C14，基极连接在充电电容C13与分压电阻R10之间、且集电极连接在滤波电感L4 与滤波电容C10之间的三极管VT4，并联后一端与三极管VT4的发射极连接、且另一端接地的限流电阻R11和充电电容C12，以及连接在三极管VT4的集电极与发射极之间的充电电容C11；所述滤波电感L4为抽头式类型，并且第二天线与滤波电感L4的抽头连接。其中，限流电阻R9为100Ω，分压电阻R10为 10kΩ，限流电阻R10为1kΩ，限流电阻R11为75Ω，滤波电感L4为200uH，滤波电容C10为20uF，充电电容C11为12pF，充电电容C12为20pF，充电电容C13为1kpF，充电电容C14为1uF。单片机向串行口P0.4下发高电平，驱动场效应管VT3导通，对滤波电容C10、充电电容C13、充电电容C14进行充电，当充电电容C14电容电压足以驱动三极管VT4导通时，形成以滤波电容C10、滤波电感L4、充电电容C11和充电电容C12组成的谐振电路，在此基础上，第二天线发射反制的第二反制频率波。

不仅如此，本系统为了保证中断信号获取可靠，还包括在所述雷达天线与单片机的外部中断口P3.2之间接有一限流电阻R3。需要说明的是，本实用新型是基于结构的改进，并未对程序进行改进。本领域的技术人员根据结构很容易编辑其控制程序，通过中断信号触发单片机向串行口P0.1和P0.4下发高电平是常规的程序片段。综上所述，与现有技术相比较，本实用新型具有实质性的特点和进步，在无人机防御技术领域具有广阔的市场前景。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车载式无人机防御系统，其特征在于，包括用于固定安装在汽车车顶的支撑底座(1)，设置在支撑底座(1)上、用于提供沿水平方向360度旋转的旋转支撑台(2)，设置在支撑底座(1)上、且与汽车的蓄电池电气连接的电源接口(8)，分别固定在旋转支撑台(2)上、且保持相同旋转角速度的反制主机(3)和雷达天线(4)，以及分别设置在反制主机(3)上、用于向无人机发射反制信号的第一天线(5)和第二天线(6)；所述雷达天线与反制主机连接、用于检测无人机信号并触发反制主机发送反制信号；

所述反制主机(3)包括外部中断信号输入端与雷达天线连接的8位增强性的单片机，均与单片机连接的电源转换电路、第一天线驱动电路、第二天线驱动电路和晶振电路；所述第一天线驱动电路和第二天线驱动电路均电源转换电路连接；所述第一天线驱动电路与第一天线连接，并且第二天线驱动电路与第二天线连接。

2.根据权利要求1所述的一种车载式无人机防御系统，其特征在于，所述电源转换电路包括具有电源输入端VIN、接地端GND、使能接地端EPAD、升压电容端BOOT、高偏功率源极PH和反馈电压端VSEN引脚的电源转换芯片U1，并联后连接在电源转换芯片U1的电源输入端VIN与接地端GND之间的充电电容C1和充电电容C2，连接在电源转换芯片U1的升压电容端BOOT与高偏功率源极PH之间的充电电容C3，一端连接在电源转换芯片U1的高偏功率源极PH上、且另一端接地的电源指示发光二极管VD1，一端连接在充电电容C3与电源指示发光二极管VD1之间的滤波电感L1，连接在滤波电感L1的另一端与电源转换芯片U1的反馈电压端VSEN之间的分压电阻R1，一端与电源转换芯片U1的反馈电压端VSEN连接、且另一端接地的滑动电阻R2，以及一端连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间、且另一端接地稳压电容C4；所述电源转换芯片U1的使能接地端EPAD与接地端GND连接并接地；所述单片机的电源输入端VCC连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间；所述电源转换芯片U1的电源输入端VIN与电源接口连接。

3.根据权利要求2所述的一种车载式无人机防御系统，其特征在于，所述第一天线驱动电路包括漏极连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间的场效应管VT1，连接在场效应管VT1的栅极与单片机的串行口P0.1之间的限流电阻R4，一端与场效应管VT1的源极连接的滤波电感L2，一端与滤波电感L2的另一端连接的充电电容C9，一端均与充电电容C9的另一端连接的分压电阻R7和分压电阻R8，基极连接在分压电阻R7与分压电阻R8之间、集电极与分压电阻R7的另一端连接、且发射极与分压电阻R8的另一端连接并接地的三极管VT2，一端与场效应管VT1的源极连接的充电电容C7，一端与充电电容C7的另一端连接、且另一端与三极管VT2的集电极连接的限流电阻R6，串联后一端连接在充电电容C7与限流电阻R6之间、且另一端与第一天线连接的限流电阻R5和滤波电感L3，以及连接在三极管VT2的集电极与第一天线之间的滤波电容C8。

4.根据权利要求3所述的一种车载式无人机防御系统，其特征在于，所述第二天线驱动电路包括漏极连接在滤波电感L1与分压电阻R1之间的场效应管VT3，连接在场效应管VT3的栅极与单片机的串行口P0.4之间的限流电阻R9，一端均与场效应管VT3的源极连接的分压电阻R10、滤波电感L4和滤波电容C10，串联后一端与分压电阻R10的另一端连接、且另一端接地的充电电容C13和限流电阻R10，一端连接在充电电容C13与分压电阻R10之间、且另一端接地的充电电容C14，基极连接在充电电容C13与分压电阻R10之间、且集电极连接在滤波电感L4与滤波电容C10之间的三极管VT4，并联后一端与三极管VT4的发射极连接、且另一端接地的限流电阻R11和充电电容C12，以及连接在三极管VT4的集电极与发射极之间的充电电容C11；所述滤波电感L4为抽头式类型，并且第二天线与滤波电感L4的抽头连接。

5.根据权利要求4所述的一种车载式无人机防御系统，其特征在于，还包括在所述雷达天线与单片机的外部中断口P3.2之间接有一限流电阻R3。

6.根据权利要求5所述的一种车载式无人机防御系统，其特征在于，还包括在所述雷达天线与旋转支撑台之间设有一直角支架(7)。