基于智能设备解析Wi-Fi MAC地址的无人机检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于智能设备解析Wi‑Fi MAC地址的无人机检测方法，主要解决现有无人机检测方法复杂、成本高以及检测性能不足的问题，其实现步骤是：通过智能设备捕获空间中的Wi‑Fi信标帧，解析捕获到的Wi‑Fi信标帧中信源的MAC地址；利用解析得到的MAC地址列表，实现无人机的检测，在已知无人机厂家的MAC地址字段的情况下，采用MAC地址前缀匹配的方法，在未知无人机厂家的MAC地址字段的情况下，采用多个智能设备协同感知、检测的方法；本发明专利技术充分利用了无人机在飞行过程中，需要实时地进行图像视频信号传输的特性以及智能设备支持Wi‑Fi连接的功能，通过解析、匹配MAC地址来完成无人机检测，有效地降低了检测成本和复杂度，在无人机检测领域有着重要的应用价值。 1

UAV detection method based on intelligent device parsing Wi-Fi MAC address

The invention discloses an unmanned aerial vehicle detection method based on the intelligent device to parse the Wi Fi MAC address. It mainly solves the problems of the complex, high cost and insufficient detection performance of the existing UAV detection method. The actual procedure is to capture the captured Wi frame in the Fi beacon frame by capturing the Wi frame of the Fi in the space by the intelligent device. The MAC address of the source is used to detect the unmanned aerial vehicle (UAV) by using the parsed MAC address list. In the case of the MAC address field of the unmanned aerial vehicle manufacturer, the method of matching the MAC address prefix is adopted. In the case of the unknown UAV manufacturer's MAC address field, the method of cooperative perception and detection with multiple intelligent devices is used. The invention fully utilizes the characteristics of the unmanned aerial vehicle (UAV) in the flight process, the feature of real-time image and video signal transmission and the function of the intelligent device to support the Wi Fi connection. By parsing and matching the MAC address, the UAV detection is completed, and the detection cost and complexity are effectively reduced. It is important in the field of UAV detection. Application value. One

【技术实现步骤摘要】
基于智能设备解析Wi-FiMAC地址的无人机检测方法
本专利技术属于目标检测
，尤其涉及低空慢速小目标检测，具体是一种基于智能设备解析Wi-FiMAC地址的无人机检测方法。
技术介绍
近年来，以多旋翼无人机为主的小型民用无人机市场迎来了井喷式地增长，无人机已广泛应用到工业、军事、民用等多个领域。然而，无人机市场的快速增长也带来了安全与隐私方面的问题，无人机的“黑飞”、“滥飞”事件在国内外频繁发生，严重危害个人隐私安全、公共场所安全、航空安全以及国家安全。可见，为应对频发的无人机的“黑飞”、“滥飞”事件对个体及公共安全造成的挑战，对入侵特定区域的无人机进行及时、有效的检测已迫在眉急。一般对于飞行物体的检测，有三类方法，分别是基于雷达，基于红外或摄像机等视觉设备以及基于麦克风阵列等音频设备的检测方法。然而这些方法不能很好地适应目前对于无人机检测的需求。首先，因为无人机体型较小，其有效的信号反射面积很小，使得雷达的回波信号能量很小，容易淹没在噪声中。其次，无人机经常出没于城市环境中，雷达系统本身很强的电磁辐射，难以在城市内布置。另外，无人机可以低空飞行，使得红外或摄像机等视觉设备的视线容易被树木，建筑等所遮挡。再者，由于空间中的声音噪声，无人机的音频信号的信噪比较低，使得麦克风阵列等音频设备难以检测。另一方面，无人机在飞行过程中，为了使飞手了解到无人机的位置，高度等信息以及更好地进行航拍，会实时地向飞手发送视频信号。大多数无人机都采用Wi-Fi技术来传输器视频信号。而智能设备具有感知Wi-Fi信号的能力，并可以对空间中的Wi-Fi信号进行解析。综上所述，利用智能设备对Wi-Fi信号的感知能力来检测无人机具有很好的可行性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有无人机检测技术系统复杂、成本高以及检测性能不足的问题，提出一种基于智能设备解析Wi-FiMAC地址的无人机检测方法。该方法一方面充分利用无人机在飞行过程中，需要实时地进行图像视频信号传输的特性；另一方面充分利用了智能设备支持Wi-Fi连接的功能。本专利技术提出的基于智能设备解析Wi-FiMAC地址的无人机检测方法，不需要专用的检测设备，成本低廉，检测方便，便于广泛推广，可以有效地进行无人机检测。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于智能设备解析Wi-FiMAC地址的无人机检测方法，包含以下步骤：(1)通过智能设备捕获空间中的Wi-Fi信标帧，解析捕获到的Wi-Fi信标帧中信源的MAC地址；(2)利用步骤(1)解析得到的MAC地址列表，实现无人机的检测，包括：在已知无人机厂家的MAC地址字段的情况下，采用MAC地址前缀匹配的方法，具体地，MAC地址一共有48位，而其前24位为组织唯一标志符，由IEEE的注册管理机构统一分配；组织唯一标志符唯一标识了厂家；因而，如果解析得到的MAC地址列表中，存在前24位与无人机厂家的组织唯一标志符相同的MAC地址，则前缀匹配成功，说明检测到了无人机；如果无法提前知道无人机的MAC地址，则可以采用多个智能设备协同感知、检测的方法；具体地，利用无人机与路由器等其他无线接入点在可移动性上的不同，通过收集同一时间段内，多个彼此距离较远的用户的数据，然后检查这些用户的数据中是否有某些相同的MAC地址，如果有，则说明该MAC地址为无人机的MAC地址，从而实现检测；如果没有检测到无人机，则跳到步骤(1)，继续记录Wi-Fi信标帧。进一步地，所述智能设备还应具有解析隐藏SSID的信标帧的功能。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：(1)本专利技术采用智能设备来实现无人机检测，无需专用检测设备，成本低廉；(2)本专利技术充分利用了充分利用无人机在飞行过程中，需要实时地进行图像视频信号传输的特性以及智能设备支持Wi-Fi连接的功能，通过解析、匹配MAC地址来完成无人机检测，检测方便，降低了系统复杂度。附图说明图1是本专利技术的方法流程框图。图2是本专利技术的MAC匹配过程示意图。具体实施方式以下参照附图，对本专利技术的技术方案和效果作进一步的详细说明。对于无人机的检测，传统的方法主要有雷达、视频、音频三种方法。而这些方法在无人机检测的场景下，都有一些局限性。本专利技术考虑到无人机在飞行过程中，为了便于飞手更好地进行航拍，或者更好地控制无人机的飞行状态，无人机都会实时地向飞手发送视频信息。而目前市面上，大多数无人机所使用的无线视频传输是基于Wi-Fi技术的。对于无人机所采用的Wi-Fi技术，具体而言，无人机中有一个Wi-Fi模块，其作用相当于一个接入点；为了告知其他节点它的存在，无人机上的Wi-Fi模块会不断地广播其信标帧。信标帧中包含了其自身的MAC地址。本专利技术正是利用智能设备获取Wi-Fi信标帧，并通过识别信标帧中的MAC地址来检测无人机，参照图1，本专利技术的实现步骤如下：步骤一：在智能设备上安装Wi-Fi分析软件，该软件应具有获取Wi-Fi列表，并能解析出Wi-Fi信标帧中MAC地址的功能。特别地，为了应对接入点隐藏自身SSID的情况，Wi-Fi分析软件还应该具有获取隐藏SSID的接入点的信标帧，并能解析其MAC地址的功能。步骤二：开启智能设备上的WLAN功能，并打开智能设备上的Wi-Fi分析软件，记录空间中的Wi-Fi信标帧。步骤三：解析捕获到的信标帧中的MAC地址。根据802.11的标准，信标帧中包含3个MAC地址字段，其中第一个为FF:FF:FF:FF:FF:FF，即广播地址，后面两个地址字段相同，为信源的MAC地址。在无人机检测的场景中，即是无人机上的Wi-Fi模块的MAC地址。因此，需要利用Wi-Fi分析软件，解析出信源的MAC地址。步骤四：通过步骤二中解析得到的MAC地址，进行无人机检测。进行检测的过程，根据是否已知无人机厂家MAC地址可以分为两种情况。第一种情况是提前知道了无人机厂家的MAC地址字段。在这种情况下，可以利用步骤二中解析到的MAC地址列表，与无人机厂家的MAC字段进行对比；因为，一般地，无人机厂家有着固定字段的MAC地址，其MAC地址中，前24位是固定的，例如深圳市大疆创新科技有限公司的产品，其固定字段为60:60:1F。因此如果发现解析到的MAC地址的前24位与无人机厂家MAC地址的固定字段相同，则可以说明检测到无人机。第二种情况是无法提前知道无人机厂家的MAC地址字段。在这种情况下，可以利用无人机与路由器在可移动性上的不同，并通过多个智能设备协同工作来对无人机进行检测。具体而言，考虑到无人机在飞行过程中是不断运动的，因而相比于路由器等固定的、静态的无线接入点，无人机有着很强的移动性。这就使得在无人机较长的飞行路径上的用户都可以接受到无人机的信标帧，进而获取其MAC地址。而一个固定的、静态的路由器，其覆盖范围有限，通常在50米左右。当用户与路由器距离渐远时，由于无线信号的衰减，该用户无法接收到该路由器的信标帧。虽然此时从单个用户的数据中，不知道哪一个MAC地址就是无人机的，但是，通过收集同一时间段内，多个彼此距离较远的用户的数据，然后检查这些用户的数据中，有没有某些相同的MAC地址。如果有，则说明该MAC地址为无人机的MAC地址，从而实现检测。如果没有检测到无人机，则跳到步骤一，继续记录Wi-Fi信标帧。当人为决定结束本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于智能设备解析Wi‑Fi MAC地址的无人机检测方法，其特征在于，包含以下步

【技术特征摘要】
1.一种基于智能设备解析Wi-FiMAC地址的无人机检测方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)通过智能设备捕获空间中的Wi-Fi信标帧，解析捕获到的Wi-Fi信标帧中信源的MAC地址；(2)利用步骤(1)解析得到的MAC地址列表，实现无人机的检测，包括：在已知无人机厂家的MAC地址字段的情况下，采用MAC地址前缀匹配的方法，如果步骤(1)解析得到的MAC地址列表中，存在前缀与无人机厂家的组织唯一标志符相同的MAC地址，则前缀匹配成功，说明检测到了无人机；在未知无...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，史治国，贺诗波，陈积明，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33