The invention belongs to the field of UAV defense, and specifically relates to an UAV positioning system based on a vector detection unit, which includes the following steps: training the UAV recognition model to obtain the UAV recognition model after training; acquiring the environmental acoustic vector signal of the detection area by the vector detection unit; and preprocessing the acoustic vector signal collected by the vector detection unit. The feature extraction of the pre-processed acoustic vector signal is carried out, and the extracted feature parameters are substituted into the recognition model of the trained UAV to obtain the recognition result and judge whether there is a target or not. The UAV positioning method based on the vector detection unit provided by the present invention utilizes the vibration velocity vector signal to realize the function that a single sensor unit can orient, greatly simplifying the system. The traditional planar acoustic pressure array can only locate in two-dimensional plane, and can locate in three-dimensional space. Acoustic signal processing can improve the detection ability in poor visibility scenarios.
【技术实现步骤摘要】
一种基于矢量探测单元的无人机定位系统
本专利技术属于无人机防御领域,具体涉及一种基于矢量探测单元的无人机定位系统。
技术介绍
随着消费级无人机的普及,近年来,无人机违规飞行干扰民航机场运行以及擅闯敏感区域领空的事件频有发生,无人机的规范化管理逐渐走入大众视野,有效的无人机防御技术成为了时下舆论的焦点。现有的无人机反制方案多采用光电设备、雷达设备、无线电设备或声压麦克风阵列探测无人机,但是,光电设备受环境影响,在可视环境较差时难以对无人机进行有效侦察。雷达设备对低空目标进行探测时,受地面杂波影响极大。无线电技术面对不规范的无人机通信频率以及无人机自带的自动返航程序,难以保证反制或捕捉的质量。传统声压麦克风平面阵列由于尺度限制无法得到三维信息,只能在平面定位。利用声波到达时间差定位,受到混响的影响较大。上述四种低空无人机反制方案还存在着设备成本过高的问题,不利于大规模推广使用。综上所述,现有技术中存在设备受环境影响大、适用范围窄、效果不好等问题。
技术实现思路
一种基于矢量探测单元的无人机定位系统,首先采用基于特征提取的声音识别方法探测有无无人机信号存在,若存在,则采用一种新兴的声压振速联合处理的算法,利用无人机工作过程中辐射声波的振速信号和声压信号联合处理,对无人机在三维空间上实现精确的定位,并判断其是否进入划定区域。一种基于矢量探测单元的无人机定位系统,包括以下步骤:对无人机识别模型进行训练,得到训练之后的无人机识别模型;矢量探测单元对探测区域的环境声矢量信号进行采集;对矢量探测单元采集到的声矢量信号进行预处理;对预处理后的声矢量信号进行特征提取,将提取的特征 ...
【技术保护点】
1.一种基于矢量探测单元的无人机定位系统,其特征在于,包括以下步骤:(1.1)对无人机识别模型进行训练,得到训练之后的无人机识别模型;(1.2)矢量探测单元对探测区域的环境声矢量信号进行采集;(1.3)对矢量探测单元采集到的声矢量信号进行预处理;(1.4)对预处理后的声矢量信号进行特征提取,将提取的特征参数代入训练之后的无人机识别模型,得到识别结果,判断有无目标;(1.5)若无人机存在,则对矢量探测单元采集到的经过预处理的声矢量信号数据进行方位估计;(1.6)通过运用方位交汇算法,对方位估计结果进行三维定位,从而确定无人机位置;(1.7)用卡尔曼滤波法对三维定位结果进行跟踪滤波,得到无人机运动的轨迹;(1.8)将无人机移动的轨迹点标注在坐标系中,实现无人机轨迹的可视化处理。
【技术特征摘要】
1.一种基于矢量探测单元的无人机定位系统,其特征在于,包括以下步骤:(1.1)对无人机识别模型进行训练,得到训练之后的无人机识别模型;(1.2)矢量探测单元对探测区域的环境声矢量信号进行采集;(1.3)对矢量探测单元采集到的声矢量信号进行预处理;(1.4)对预处理后的声矢量信号进行特征提取,将提取的特征参数代入训练之后的无人机识别模型,得到识别结果,判断有无目标;(1.5)若无人机存在,则对矢量探测单元采集到的经过预处理的声矢量信号数据进行方位估计;(1.6)通过运用方位交汇算法,对方位估计结果进行三维定位,从而确定无人机位置;(1.7)用卡尔曼滤波法对三维定位结果进行跟踪滤波,得到无人机运动的轨迹;(1.8)将无人机移动的轨迹点标注在坐标系中,实现无人机轨迹的可视化处理。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对无人机识别模型进行训练,包括:(2.1)由矢量探测单元事先收集无人机声矢...
【专利技术属性】
技术研发人员:方尔正,祖文亮,秦银,王欢,桂晨阳,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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