CN210862390U - 一种无人机监测与拦截装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机监测与拦截装置，包括监测主机和拦截主机；其中：监测主机包括：监测控制单元和监测电源；监测控制单元包括：监测信号接收模块、无人机信号处理分析模块和拦截信号发送模块；拦截主机包括：拦截控制单元和拦截电源；所述拦截控制单元包括：拦截信号接收处理模块、定向干扰模块和全向干扰模块；定向干扰模块包括：跳频干扰源、双频干扰模块和定向天线组；全向干扰模块包括：跳频信号干扰源、射频功率放大器和全向天线组。本实用新型的装置可有效对目前常见的无人机进行远距离侦测发现、拦截，进而防止无人机入侵特定区域。

Description

一种无人机监测与拦截装置

技术领域

本实用新型涉及反无人机技术领域，更具体的说是涉及一种无人机监测与拦截装置。

背景技术

随着无人机价格的降低和产量的提高，无人机正从专业领域走向平民百姓；生产市场份额也有相当一部分从专业大厂逐渐转移到普通小厂，这使得使用行业管理和在生产源头上对无人机监管的方法变得越来越不现实，而采用无线电管理领域的管理需求随之增大。但是目前的无人机无线电管理尚不完善，不能对入侵特定区域的无人机进行有效的侦测与拦截。

因此，如何提供一种防止无人机入侵特定区域的无人机监测与拦截装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种无人机监测与拦截装置，是专门针对无线电管理部门对于民用无人机防控需求开发的，可有效对目前常见的无人机进行远距离侦测发现、拦截，进而防止无人机入侵特定区域。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种无人机监测与拦截装置，包括监测主机和拦截主机；其中：

所述监测主机包括：监测控制单元和监测电源；其中：所述监测控制单元包括：监测信号接收模块、无人机信号处理分析模块和拦截信号发送模块；所述监测信号接收模块与所述无人机信号处理分析模块电性连接；所述无人机信号处理分析模块与所述拦截信号发送模块电性连接；所述监测电源分别与所述监测信号接收模块、无人机信号处理分析模块和拦截信号发送模块电性连接；

其中：监测信号接收模块，用于探测空中飞行的无人机，采集无人机发出的下行信号；无人机信号处理分析模块，通过对无人机下行信号的特征以及数据传输内容进行解码分析，与特征数据库进行比较和模糊识别，实现对已有型号的无人机和未知型号的无人机进行有效的发现和识别，便确定无人机是否为入侵目标；拦截信号发送模块，用于发送入侵目标的控制指令，所述控制指令中包含有所述入侵目标的信息。

所述拦截主机包括：拦截控制单元和拦截电源；其中：所述拦截控制单元包括：拦截信号接收处理模块、定向干扰模块和全向干扰模块；所述拦截信号接收处理模块分别与所述定向干扰模块和全向干扰模块电性连接；所述拦截信号接收处理模块与所述拦截信号发送模块通信连接；所述定向干扰模块设置有多个；所述定向干扰模块包括：跳频干扰源、双频干扰模块和定向天线组；所述跳频干扰源与所述拦截信号接收处理模块电性连接；所述双频干扰模块分别与所述跳频干扰源和所述拦截信号接收处理模块电性连接；所述定向天线组与所述双频干扰模块电性连接；所述全向干扰模块包括：跳频信号干扰源、射频功率放大器和全向天线组；所述跳频信号干扰源与所述拦截信号接收处理模块电性连接；所述射频功率放大器分别与所述跳频信号干扰源和所述拦截信号接收处理模块电性连接；所述全向天线组与所述射频功率放大器电性连接；所述拦截电源与所述拦截信号接收处理模块电性连接；

其中：拦截信号接收处理模块，用于接收拦截信号发送的入侵目标的控制指令，对得到的信号进行处理分析，并向定向干扰模块和全向干扰模块发送控制指令；定向干扰模块，用于生成定向干扰电磁波信号，并将定向干扰电磁波信号向外发射出去；全向干扰模块，用于生成全向干扰电磁波信号，并将全向干扰电磁波信号向外发射出去。

优选的，在上述一种无人机监测与拦截装置中，还包括无线遥控显示装置，所述无线遥控显示装置分别与拦截信号接收处理模块和拦截信号接收处理模块通信连接。

优选的，在上述一种无人机监测与拦截装置中，所述监测信号接收模块为方向型天线阵信号接收模块。

优选的，在上述一种无人机监测与拦截装置中，所述无人机信号处理分析模块采用频谱特征和数据分析双重方式进行无人机识别；所述无人机信号处理分析模块包括解码分析模块、特征数据库和比对识别模块；其中解码分析模块，用于对采集到的无人机下行信号和部分上行信号的特征以及数据传输内容进行解码分析；比对识别模块，用于将得到的解码分析信号与特征数据库进行比较和模糊识别，实现对已有型号的无人机和未知型号的无人机进行有效的发现和识别。

优选的，在上述一种无人机监测与拦截装置中，所述拦截信号接收处理模块与所述拦截信号发送模块采用ISM频段无线数据传输。

优选的，在上述一种无人机监测与拦截装置中，所述定向天线组和所述全向天线组均选用微带发射天线阵列。干扰拦截单元采用微带发射天线阵列，可以提供水平360°，俯仰90°的天线辐射特性，工作时，所有方向的信号同时发射，提供水平全方位的防护。该系统可以有效避免在复杂环境条件下由于多径效应、反射效应造成的侦测测向方向不准确时带来的干扰拦截方向错误的问题。系统的有效拦截半径应在1.5km以上，满足大多数实际工作的需要。

有益效果:

1、识别率高：监测控制单元采用频谱特征和数据分析双重方式进行无人机识别，有效提高目标识别率。

2、虚警率低：无人机信号处理分析模块，对采集得到的信息进行专门的优化，并采用更严格的特征数据库，大大的降低了侦测虚警率。

3、操作方便：监测控制单元应采用无电脑设计，无需人工干预自行工作，同时配备无线遥控显示器可以在100米范围内对系统的工作状态进行实时监控，可远程接收报警等信息，也可以手动干预拦截系统的工作；监测主机内置检测电池，检测电池为锂电池，无需电源也可以保障一天的工作需求。

4、架设方便：监测主机与拦截主机采用一体化设计，主机间通讯采用ISM 频段无线数据传输，整个系统无需任何线缆连接，只需接上干扰拦截单元的电源即可。整个系统的架设和收纳应由单人在3分钟内完成。

5、辐射安全：拦截控制单元采用引导式工作方式，结合低虚警率特性，使得拦截主机在平时零辐射，即便在拦截主机工作时，也通过短时发射和目标再确认来降低电磁辐射的时间，使电磁污染降到最低。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种无人机监测与拦截装置，是专门针对无线电管理部门对于民用无人机防控需求开发的，可有效对目前常见的无人机进行远距离侦测发现、拦截，进而防止无人机入侵特定区域。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的工作流程图。

图2附图为本实用新型拦截控制单元的工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种无人机监测与拦截装置，是专门针对无线电管理部门对于民用无人机防控需求开发的，可有效对目前常见的无人机进行远距离侦测发现、拦截，进而防止无人机入侵特定区域。

一种无人机监测与拦截装置，包括监测主机和拦截主机；其中：

监测主机包括：监测控制单元和监测电源；其中：监测控制单元包括：监测信号接收模块、无人机信号处理分析模块和拦截信号发送模块；监测信号接收模块与无人机信号处理分析模块电性连接；无人机信号处理分析模块与拦截信号发送模块电性连接；监测电源分别与监测信号接收模块、无人机信号处理分析模块和拦截信号发送模块电性连接；

拦截主机包括：拦截控制单元和拦截电源；其中：拦截控制单元包括：拦截信号接收处理模块、定向干扰模块和全向干扰模块；拦截信号接收处理模块分别与定向干扰模块和全向干扰模块电性连接；拦截信号接收处理模块与拦截信号发送模块通信连接；定向干扰模块设置有多个；定向干扰模块包括：跳频干扰源、双频干扰模块和定向天线组；跳频干扰源与拦截信号接收处理模块电性连接；双频干扰模块分别与跳频干扰源和拦截信号接收处理模块电性连接；定向天线组与双频干扰模块电性连接；全向干扰模块包括：跳频信号干扰源、射频功率放大器和全向天线组；跳频信号干扰源与拦截信号接收处理模块电性连接；射频功率放大器分别与跳频信号干扰源和拦截信号接收处理模块电性连接；全向天线组与射频功率放大器电性连接；拦截电源与拦截信号接收处理模块电性连接。

为了进一步优化以上技术方案，无人机监测与拦截装置还包括无线遥控显示装置，无线遥控显示装置分别与拦截信号接收处理模块和拦截信号接收处理模块通信连接。

为了进一步优化以上技术方案，监测信号接收模块为方向型天线阵信号接收模块。

为了进一步优化以上技术方案，无人机信号处理分析模块采用频谱特征和数据分析双重方式进行无人机识别。

为了进一步优化以上技术方案，拦截信号接收处理模块与所述拦截信号发送模块采用ISM频段无线数据传输。

为了进一步优化以上技术方案，定向天线组和所述全向天线组均选用微带发射天线阵列。

工作时，将监测主机和拦截主机安装在需要重点保护的单位、场所顶部，调整设备的覆盖半径和防御等级，确保重点目标在防御范围内。当有无人机或者同类产品接近目标时，该设备会自动进行扫描并进行干扰，直至无人机迫降或者返航。

监测控制单元负责无人机下行信号(也包括部分上行信号)的侦测和识别，通过对无人机下行信号的特征以及数据传输内容进行解码分析，与特征数据库进行比较和模糊识别，可以对已有型号的无人机和未知型号的无人机进行有效的发现和识别，识别的原理基于无人机在工作时必须利用下行信号来传输图像、位置数据、飞行数据以及电池电量数据等。作为产业化的民用无人机，这些信号的编码方式和频率使用都具有一定的规律性，通过对信号频谱特征和传输内容的分析，就可以判断信号是否来自于无人机。

进一步的，监测控制单元采用接收天线阵列通过比幅的方式对信号的方位进行计算，来分析无人机来袭的方向。

拦截控制单元负责对无人机的遥控和卫星导航信号进行干扰，利用无人机在设计时的保护措施，通过阻断其上行遥控信号来迫使其触发失控返航行为，或者通过干扰其接收GPS、GLONASS、北斗等卫星导航系统的信号，使其原地迫降，实现防入侵功能。干扰拦截单元有多种型号的产品可以选择，分别可以提供360°全向、360°定向、120°定向的干扰拦截性能。其中：

360°全向拦截控制单元采用微带发射天线阵列，可以提供水平360°，俯仰90°的天线辐射特性，工作时所有方向的信号同时发射，提供水平全方位的防护。该系统可以有效避免在复杂环境条件下由于多径效应、反射效应造成的侦测测向方向不准确时带来的干扰拦截方向错误的问题。该系统的有效拦截半径在1.5km以上，满足大多数实际工作的需要。

360°定向拦截控制单元采用微带发射天线阵列，可以提供水平360°，俯仰90°的天线辐射特性，工作时可以选择信号的发射方向(分辨率90°)，可以提供水平全方位的防护。该系统可以最大程度的减少电磁污染和辐射，减少无用方向的信号发射。该系统的有效拦截半径在1.5km以上，满足大多数实际工作的需要。

120°定向拦截控制单元采用定向发射天线阵列，可以提供水平120°，俯仰60°的天线辐射特性，工作时根据需要的防控区域放置，可以提供水平 120°的防护。该系统可以最大程度的减少电磁污染和辐射，提供最大的拦截距离，同时将其他方向的电磁辐射降到最低。该系统的有效拦截半径可达3km 以上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种无人机监测与拦截装置，其特征在于，包括监测主机和拦截主机；其中：

所述监测主机包括：监测控制单元和监测电源；其中：所述监测控制单元包括：监测信号接收模块、无人机信号处理分析模块和拦截信号发送模块；所述监测信号接收模块与所述无人机信号处理分析模块电性连接；所述无人机信号处理分析模块与所述拦截信号发送模块电性连接；所述监测电源分别与所述监测信号接收模块、无人机信号处理分析模块和拦截信号发送模块电性连接；

所述拦截主机包括：拦截控制单元和拦截电源；其中：所述拦截控制单元包括：拦截信号接收处理模块、定向干扰模块和全向干扰模块；所述拦截信号接收处理模块与所述拦截信号发送模块通信连接；所述定向干扰模块设置有多个；所述定向干扰模块包括：跳频干扰源、双频干扰模块和定向天线组；所述跳频干扰源与所述拦截信号接收处理模块电性连接；所述双频干扰模块分别与所述跳频干扰源和拦截信号接收处理模块电性连接；所述定向天线组与所述双频干扰模块电性连接；所述全向干扰模块包括：跳频信号干扰源、射频功率放大器和全向天线组；所述跳频信号干扰源与所述拦截信号接收处理模块电性连接；所述射频功率放大器分别与所述跳频信号干扰源和所述拦截信号接收处理模块电性连接；所述全向天线组与所述射频功率放大器电性连接；所述拦截电源与所述拦截信号接收处理模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人机监测与拦截装置，其特征在于，还包括无线遥控显示装置，所述无线遥控显示装置分别与拦截信号发送模块和拦截信号接收处理模块通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种无人机监测与拦截装置，其特征在于，所述监测信号接收模块为方向型天线阵信号接收模块。

4.根据权利要求1所述的一种无人机监测与拦截装置，其特征在于，所述无人机信号处理分析模块采用频谱特征和数据分析双重方式进行无人机识别。

5.根据权利要求1所述的一种无人机监测与拦截装置，其特征在于，所述拦截信号接收处理模块与所述拦截信号发送模块采用ISM频段无线数据传输。

6.根据权利要求1所述的一种无人机监测与拦截装置，其特征在于，所述定向天线组和所述全向天线组均选用微带发射天线阵列。

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