机载无人机防控系统及方法与流程

1.本发明涉及反无人机技术领域，尤其是涉及一种机载无人机防控系统及方法。


背景技术：

2.近几年，各种民用消费级无人机的应用呈爆炸式增长，给生产生活带来了便利。同时这些飞行器具有飞行高度低、速度慢，雷达反射面积小(所谓“低慢小”航空器目标)，在地面难以发现等特点，导致有关部门难以对无人机进行管控。
3.当前无人机探测方式主要有雷达探测及无线电探测两种主要的方式。雷达探测方式需对雷达自身发射并被无人机反射的电磁波检测来发现无人机，而无线电探测需检测无人机发射的电磁波。该两种方法对电磁环境的要求均较高，在高楼林立的城市环境由于电磁波在地面易发生折射、反射、散射而形成多径效应，造成测量不准甚至无法检测到无人机。
4.现有反无人机系统基本形式主要有固定式和车载式两种方式。固定式无人机防控系统将探测、干扰设备都固定安装在高楼上，安装成本高、机动性不强。而车载式无人机防控系统将探测、干扰设备架设在车载平台上，因高楼遮挡等原因，在城市环境探测效果不佳。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种机载无人机防控系统及方法，以解决上述问题。
6.为达到上述技术目的，本发明的技术方案第一方面提供一种机载无人机防控系统，其包括空中无人机侦察站和地面指挥控制站；其中，所述空中无人机侦察站包括机载飞行平台和设置在机载飞行平台上的电子罗盘、无人机频谱探测设备、无人机干扰处置设备以及中央控制模块；所述机载飞行平台的控制器、电子罗盘、无人机频谱探测设备以及无人机干扰处置设备均与所述中央控制模块通信连接；所述中央控制模块通过一无线通信单元与所述地面指挥控制站建立无线通信连接，用于将空中无人机侦察站侦察到的数据信息发送给地面指挥控制站，并接收地面指挥控制站的控制指令。
7.本发明第二方面提供一种机载无人机防控方法，其包括如下步骤：
8.控制机载飞行平台升空，由无人机频谱探测设备探测空中的电磁波信号；
9.解析无人机频谱探测设备探测的空中电磁波信号，并将解析得到的探测数据信息与现有无人机数据信息进行比对；当无人机识别数据库中存在与探测数据信息一致的预存数据信息时，判断存在黑飞无人机，并发送预警信息给地面指挥控制站；
10.地面指挥控制站通过中央控制模块控制空中无人机侦察站在当前位置上进行旋转探测，直至找到信号幅度值最大的频谱探测天线的指向，该指向即为黑飞无人机的方位角；
11.地面指挥控制站通过中央控制模块控制无人机干扰处置设备向该方位发送干扰
信号。
12.与现有技术相比，本发明所述机载无人机防控系统及方法，其通过设置一空中无人机侦察站，将无人机频谱探测设备、无人机干扰处置设备搭载升空，从而使无人机频谱探测设备能够探测到范围更广的区域且能更加准确的锁定黑飞无人机的位置，也解决了高楼遮挡及电磁波在地面易发生折射、反射、散射而形成多径效应的问题，同时无人机干扰处置设备也能够更加准确的驱逐黑飞无人机。
附图说明
13.图1是本发明实施例所述机载无人机防控系统的模块框图；
14.图2是本发明实施例所述机载无人机防控方法的流程框图；
15.图3是本发明实施例所述机载无人机防控方法的另一流程框图。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
17.如图1所示，本发明的实施例提供了一种机载无人机防控系统，其包括空中无人机侦察站和地面指挥控制站；其中，所述空中无人机侦察站包括机载飞行平台和设置在机载飞行平台上的电子罗盘、无人机频谱探测设备、无人机干扰处置设备以及中央控制模块；所述机载飞行平台为多旋翼无人机、单旋翼无人机、固定翼飞机、系留无人机中的一种。所述电子罗盘用于指示频谱探测天线和干扰处置设备的发射天线的当前指向；所述无人机频谱探测设备用于探测接收空中的电磁波信号，该电磁波信号包括频率、幅度、带宽等参数；所述无人机干扰处置设备用于在发现黑飞无人机时，向黑飞无人机发射干扰信号。
18.所述机载飞行平台的控制器、电子罗盘、无人机频谱探测设备以及无人机干扰处置设备均与所述中央控制模块通信连接；所述中央控制模块通过一无线通信单元与所述地面指挥控制站建立无线通信连接，用于将空中无人机侦察站侦察到的数据信息发送给地面指挥控制站，并接收地面指挥控制站的控制指令。
19.所述中央控制模块包括存储单元，所述存储单元用于存储包含有常见的无人机的中心频率及带宽的无人机识别数据库；所述中央控制模块用于将无人机频谱探测设备探测得到的信号的中心频率和带宽特征与无人机识别数据库中的数据信息进行比对，来识别是否存在黑飞无人机。
20.具体的，如图2所示，采用上述机载无人机防控系统的机载无人机防控方法包括如下步骤：
21.s1、首先通过机载飞行平台的控制器控制机载飞行平台升空，升空之后，由无人机频谱探测设备探测并接收空中的电磁波信号；
22.s2、当无人机频谱探测设备接收到空中的电磁波信号之后，对接收的电磁波信号进行解析，并将解析得到的探测数据信息与无人机识别数据库中的预存数据信息进行比对；当无人机识别数据库中不存在与探测数据信息一致的预存数据信息时，则判断不存在黑飞无人机；当无人机识别数据库中存在与探测数据信息一致的预存数据信息时，判断存
在黑飞无人机；在判断发现黑飞无人机之后，中央控制模块通过无线通信单元向地面指挥控制站发送预警信息；
23.s3、地面指挥控制站接收到预警信息后，通过无线通信单元向空中无人机侦察站的中央控制模块发送原地旋转指令，中央控制模块接收到指令后，控制空中无人机侦察站在当前位置上进行旋转探测，直至找到信号幅度值最大的频谱探测天线的指向，该指向即为黑飞无人机的方位角；
24.s4、在锁定黑飞无人机的方位角之后，地面指挥控制站通过中央控制模块控制无人机干扰处置设备向该方位发送干扰信号，从而实现对黑飞无人机进行驱逐的目的。
25.进一步的，为了更加准确的锁定黑飞无人机的具体位置，如图3所示，所述机载无人机防空方法还包括如下步骤：
26.s2a、当无人机频谱探测设备接收到空中的电磁波信号之后，对接收的电磁波信号进行解析，并将解析得到的探测数据信息与无人机识别数据库中的预存数据信息进行比对；当无人机识别数据库中不存在与探测数据信息一致的预存数据信息时，则判断不存在黑飞无人机；当无人机识别数据库中存在与探测数据信息一致的预存数据信息时，判断存在黑飞无人机；在判断发现黑飞无人机之后，空中无人机侦察站的中央控制模块将预警信息与当前电子罗盘的方位角度信息一起发送给地面指挥控制站；
27.s3a、地面指挥控制站接收到预警信息后，通过无线通信单元向空中无人机侦察站的中央控制模块发送原地旋转指令，中央控制模块接收到指令后，控制空中无人机侦察站在当前位置上进行旋转探测，直至找到信号幅度值最大的频谱探测天线的指向，该指向即为黑飞无人机的方位角a1；
28.s4a、接着，地面指挥控制站根据空中无人机侦察站的当前方位角度信息向中央控制模块发送位置移动指令，中央控制模块接收到指令后，控制机载飞行平台飞行一段距离到达第二位置；优选的，中央控制模块控制机载飞行平台切向飞行一段距离到达第二位置。
29.s5a、地面指挥控制站通过无线通信单元向空中无人机侦察站的中央控制模块发送二次旋转指令，中央控制模块接收到指令后，控制空中无人机侦察站在第二位置上旋转探测，直至找到信号幅度值最大的频谱探测天线的指向，该指向即为黑飞无人机的方位角a2；
30.s6a、地面指挥控制站获取两次的方位角，并计算得到两次方位角的交点，两次方位角的交点即为黑飞无人机的具体位置，得出黑飞无人机具体位置之后，地面指挥控制站通过无线通信单元向空中无人机侦察站的中央控制模块发送干扰指令，中央控制模块接收到指令后，控制无人机干扰处置设备向该位置发送干扰信号。
31.本发明所述机载无人机防控系统及方法，其通过设置一空中无人机侦察站，将无人机频谱探测设备、无人机干扰处置设备搭载升空，从而使无人机频谱探测设备能够探测到范围更广的区域且能更加准确的锁定黑飞无人机的位置，也解决了高楼遮挡及电磁波在地面易发生折射、反射、散射而形成多径效应的问题，同时无人机干扰处置设备也能够更好更加准确的驱逐黑飞无人机。
32.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
33.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记
载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
34.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
35.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。