CN209658412U - 一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，包括三脚架，固定设置于三脚架顶端的基座，设置于基座上的圆形轨道，设置于圆形轨道上的驱动轮，固定连接于驱动轮上的电动伸缩杆，连接于电动伸缩杆另一端的抛物面天线，用于控制驱动轮和电动伸缩杆的控制电路，以及设置于抛物面天线内侧封装控制电路的电路控制盒。本实用新型采用指向性高增益的定向天线，有效提升了通信距离，通过驱动轮在圆形轨道上的转动和电动伸缩杆的变换实现抛物面天线始终与被捕获的无人机的天线对准，进而增强信号稳定性，使信号不容易丢失，较好地控制无人机的状态。因此，具有很高的使用价值和推广价值。

Description

一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线

技术领域

本实用新型涉及一种跟踪天线，具体地说，是涉及一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线。

背景技术

随着无人机技术的变革和发展，人们对无人机使用需求的日渐提高，小型商业多轴无人机以其尺寸小、噪音小、携带方便、操纵简便的自身特点已成为一种热门的消费产品。目前国内外无人机市场发展迅猛，越来越多的无人机爱好者拥有了自己的无人机，但由此带来的问题也日渐突出。

在一些特定区域，无人机是被禁止飞行的，就需要对无人机进行监测和反制，无人机反制系统主要应用到以下方面，比如地区禁飞区域的防护：机场、核电设施、军事管理区、监狱、卫星发射塔、国家战略资源项目、政府部门等区域，再比如涉密区域的防护：国家保密机构、重要安保场所、大型体育赛事、大型演艺赛事、考古挖掘现场、商业涉密信息、以无人机为载体的违法犯罪行为，防控打击运贩毒、走私、违法物品运输、违法信息传递边境破坏等。

在无人机反制系统中，天线是必不可少的组成部分，也是直接影响整体性能的成分，其性能直接决定无人机反制系统对“黑飞”无人机的精确监测与打击。现有无人机反制系统大多采用全向天线，而全向天线通常只能通过增加纵向的尺寸增加增益，这在频率较低时会使尺寸显著增大，不利于产品的推广，增益较低，又无法精确捕捉到目标。因此，需要对现有无人机反制系统的天线进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，在不增加天线尺寸的情况下使天线拥有较高的增益，能够自动捕捉并跟踪需要捕捉和打击的无人机目标。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，包括三脚架，固定设置于三脚架顶端的基座，设置于基座上的圆形轨道，设置于圆形轨道上的驱动轮，固定连接于驱动轮上的电动伸缩杆，连接于电动伸缩杆另一端的抛物面天线，用于控制驱动轮和电动伸缩杆的控制电路；以及设置于抛物面天线内侧封装控制电路的电路控制盒；其中，所述控制电路包括微处理器，与微处理器相连的电机驱动模块、串口模块、A\D模数转换模块和电源模块，以及与A\D模数转换模块相连的角度传感器；其中，电机驱动模块与驱动轮和电动伸缩杆相连，串口模块与抛物面天线和无人机反制系统主控机相连。

进一步地，所述驱动轮由其自身内部的驱动电机提供动力；所述驱动电机与电机驱动模块相连。

进一步地，所述电动伸缩杆包括与驱动轮固定连接的带有空腔的尾柄，设置于空腔内的步进电机，与步进电机的驱动轴相连的螺杆，以及套设于螺杆上并于螺杆螺纹连接的外管；所述步进电机与电机驱动模块相连，所述外管的另一端与抛物面天线固定连接。

进一步地，所述驱动轮与电动伸缩杆均设置有三个，并等距分布于圆形轨道上。

作为优选，所述三脚架为伸缩三脚架，包括下端的支撑段和上端的连接段，支撑段和连接段通过调节螺母固定连接。

作为优选，所述圆形轨道的外边缘一侧高于轨道内边缘一侧。

作为优选，所述抛物面天线为定向天线。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用指向性高增益的定向天线，有效提升了通信距离，通过驱动轮在圆形轨道上的转动和电动伸缩杆的变换实现抛物面天线始终与被捕获的无人机的天线对准，进而增强信号稳定性，使信号不容易丢失，较好地控制无人机的状态。

(2)本实用新型采用驱动轮和电动伸缩杆的调节方式调节抛物面天线的转向，三根电动伸缩杆变换不同的高度使抛物面天线呈现不同的位置指向，再通过驱动轮在圆形轨道上的转动辅以修正，实现抛物面天线的准确角度控制，使信号捕捉更加稳定。

(3)本实用新型采用高度可调的三脚架做下部支撑，可满足野外不同地形天线装置的放置，具有很高的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型控制电路的原理框图。

图3为本实用新型的电动伸缩杆的剖面结构示意图。

图4为本实用新型的驱动模块中驱动电机驱动电路原理图。

图5为本实用新型的驱动模块中步进电机驱动电路原理图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-三脚架，2-基座，3-圆形轨道，4-驱动轮，5-电动伸缩杆，6-抛物面天线，7-电路控制盒，11-支撑段，12-连接段，13-调节螺母，51-尾柄，52-空腔，53-步进电机，54-螺杆，55-外管。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1-3所示，本实用新型公开的一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，包括三脚架1，固定设置于三脚架1顶端的基座2，设置于基座2上的呈内低外高的圆形轨道3，设置于圆形轨道3上且等距分布的三个驱动轮4，固定连接于驱动轮4上的电动伸缩杆5，连接于电动伸缩杆5另一端的抛物面天线6，用于控制驱动轮4和电动伸缩杆5的控制电路，以及设置于抛物面天线6内侧封装控制电路的电路控制盒7。其中，抛物面天线6采用定向天线。所述三脚架1为伸缩三脚架，包括下端的支撑段11和上端的连接段12，支撑段11和连接段12通过调节螺母13固定连接。通过调节螺母调节每个支脚的高度，可满足野外不同地形天线装置的放置，具有很高的实用性。

所述控制电路包括型号为LPC2368的微处理器，与微处理器相连的电机驱动模块、串口模块、A\D模数转换模块和电源模块，以及与A\D模数转换模块相连的角度传感器。电机驱动模块与驱动轮4和电动伸缩杆5相连，串口模块与抛物面天线和无人机反制系统主控机相连。

该驱动轮4由其自身内部的驱动电机提供动力，驱动电机通过电机驱动模块的控制，使驱动轮4在圆形轨道上运行，进行抛物面天线6的角度调节。

所述电动伸缩杆5包括与驱动轮4固定连接的带有空腔52的尾柄51，设置于空腔52内的步进电机53，与步进电机53的驱动轴相连的螺杆54，以及套设于螺杆54上并于螺杆54螺纹连接的外管55；所述步进电机53与电机驱动模块相连，所述外管55的另一端与抛物面天线6固定连接。步进电机53在电机驱动模块的控制下使螺杆54旋转，从而使外管55在螺杆54上伸长或者缩短，通过使三个电动伸缩杆5呈现不同的高度而使抛物面天线6呈现一定的角度，从而能够对准被捕获的无人机天线。

所述驱动模块包括驱动电机驱动电路和步进电机驱动电路，如图4所示，所述驱动电机驱动电路与微处理器的控制引脚相连的电阻R5，基极与电阻R5另一端相连的三极管Q4，均与三极管Q4的集电极相连的电阻R3、R4、R2、R7，基极与电阻R4另一端相连的三极管Q3，均与三极管Q3的集电极相连的电阻R8、R1、R6，基极与电阻R1另一端相连的三极管Q1，基极与电阻R6另一端相连的三极管Q5，基极与电阻R2另一端相连的三极管Q2，基极与电阻R7另一端相连的三极管Q6，以及一端与三极管Q1的集电极、三极管Q5的集电极均相连且连一端与三极管Q2的集电极、三极管Q6的集电极均相连的电机B1；其中，三极管Q4、三极管Q3、三极管Q5、三极管Q6的发射极均接地，电阻R3、R8的另一端、三极管Q1的发射极、三极管Q2的发射极均接12V的电压。

如图5所示，所述步进电机驱动电路包括型号为A3967的控制芯片，正极与控制芯片VCC引脚相连且负极接地的电解电容C8，并联于电解电容C8两端的电容C10，一端与控制芯片的SENSE1引脚相连且另一端接地的电阻R16，一端与控制芯片的SENSE2引脚相连且另一端接地的电阻R17，并联后一端与控制芯片的RC2引脚相连且另一端接地的电阻R19、电容C13，并联后一端与控制芯片的RC1引脚相连且另一端接地的电阻R18、电容C12，正极与控制芯片的VBB1、VBB2引脚相连且负极接地的电解电容C9，并联于电解电容C9两端的电容C11；控制芯片的输入引脚与微处理器的控制引脚相连，输出引脚与步进电机相连。

通过上述设计，本实用新型的低慢目标跟踪天线，有效提升了通信距离，驱动轮在圆形轨道上的转动和电动伸缩杆的变换实现抛物面天线始终与被捕获的无人机的天线对准，进而增强信号稳定性，使信号不容易丢失，较好地控制无人机的状态。因此，具有很高的使用价值和推广价值。

本实用新型是基于硬件构架的改进，所采用模块及功能电路均为本领域技术人员所熟知的较为成熟的技术，本实用新型将这些模块进行有效组合，实现无人机反制系统的天线自动跟踪功能，本领域技术人员能够根据说明书记载的内容合理使用，本实用新型对其具体构造及电路连接不再赘述。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，其特征在于，包括三脚架(1)，固定设置于三脚架(1)顶端的基座(2)，设置于基座(2)上的圆形轨道(3)，设置于圆形轨道(3)上的驱动轮(4)，固定连接于驱动轮(4)上的电动伸缩杆(5)，连接于电动伸缩杆(5)另一端的抛物面天线(6)，用于控制驱动轮(4)和电动伸缩杆(5)的控制电路，以及设置于抛物面天线(6)内侧封装控制电路的电路控制盒(7)；

所述控制电路包括微处理器，与微处理器相连的电机驱动模块、串口模块、A\D模数转换模块和电源模块，以及与A\D模数转换模块相连的角度传感器；其中，电机驱动模块与驱动轮(4)和电动伸缩杆(5)相连，串口模块与抛物面天线和无人机反制系统主控机相连。

2.根据权利要求1所述的一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，其特征在于，所述驱动轮(4)由其自身内部的驱动电机提供动力；所述驱动电机与电机驱动模块相连。

3.根据权利要求1所述的一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，其特征在于，所述电动伸缩杆(5)包括与驱动轮(4)固定连接的带有空腔(52)的尾柄(51)，设置于空腔(52)内的步进电机(53)，与步进电机(53)的驱动轴相连的螺杆(54)，以及套设于螺杆(54)上并于螺杆(54)螺纹连接的外管(55)；所述步进电机(53)与电机驱动模块相连，所述外管(55)的另一端与抛物面天线(6)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，其特征在于，所述驱动轮(4)与电动伸缩杆(5)均设置有三个，并等距分布于圆形轨道(3)上。

5.根据权利要求1所述的一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，其特征在于，所述三脚架(1)为伸缩三脚架，包括下端的支撑段(11)和上端的连接段(12)，支撑段(11)和连接段(12)通过调节螺母(13)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，其特征在于，所述圆形轨道(3)的外边缘一侧高于轨道内边缘一侧。

7.根据权利要求1所述的一种无人机反制系统的低慢目标跟踪天线，其特征在于，所述抛物面天线(6)为定向天线。