无人机侦测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种无人机侦测系统及方法。该无人机侦测系统包括：一天线模块，包括两相间隔的接收天线，相对于一空间，各接收天线具有多方向角的接收讯号能力，可接收该空间中的UAV的控制讯号；一处理/控制模块，包括一讯号滤波单元及一连接该讯号滤波单元的三角测量单元，该讯号滤波单元对该天线模块所接收的讯号中的RF讯号进行滤波，以提取RF 2.4GHz和5.8GHz讯号至少其中一个，该三角测量单元依据经滤波后的RF讯号计算该UAV的实际位置的高度、方位角和距离。本发明专利技术的无人机侦测系统及方法，可快速、精确辨识及锁定无人机。

UAV Detection System and Method

【技术实现步骤摘要】
无人机侦测系统及方法
本专利技术与侦测系统有关，特别是有关于一种无人机(unmannedaerialvehicle，UAV)侦测系统及方法
技术介绍
无人机(UAV)如商用无人机已可广泛取得。无人机的一些应用具有显著的优势，例如更快地交付包裹和监视安全问题；然而，一些应用具有恶意的影响，例如对个人进行间谍或入侵隐私和禁区。因此，需要一种技术来侦测无人机，并在无人机对人员造成伤害或侵犯禁区之前阻止无人机。无人机的侦测可以通过在无人机操作期间产生的声音的峰值谐波匹配来识别UAV来实现。然而，如果无人机远离侦测系统，声音讯号可能会迅速消失，或者可能会由于背景噪声而容易地被覆盖。或者，大多数无人机通常允许在诸如射频(radiofrequency，RF)2.4GHz和5.8GHz的RF频谱上的几个主要频带中操作，使得可以通过滤除两个之外的RF频带讯号来识别UAV，来实现UAV的侦测无人机的主要运行调频。然而，在诸如城市的环境中，大量的射频讯号在空中传输和交换，导致强的射频干扰。这样的射频干扰使得RF频带的有效滤波变得困难。因此，有必要提供一种新颖且具有进步性的无人机侦测系统及方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种无人机侦测系统及方法，可快速、精确辨识及锁定无人机。为达成上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种无人机侦测系统，包括：一天线模块，包括两相间隔的接收天线，相对于一空间，各接收天线具有多方向角的接收讯号能力，可接收该空间中的一无人机(unmannedaerialvehicle，UAV)的控制讯号；一处理/控制模块，包括一讯号滤波单元及一连接该讯号滤波单元的三角测量单元，该讯号滤波单元对该天线模块所接收的讯号中的RF讯号进行滤波，以提取RF2.4GHz和5.8GHz讯号至少其中一个，该三角测量单元依据经滤波后的RF讯号计算该UAV的实际位置的高度、方位角和距离。各接收天线包括复数天线构件，复数天线构件呈等角距而360度配置。各接收天线包括单一的天线构件，该天线构件为360度旋转扫描式天线构件。两接收天线的间隔距离不小于10米。该无人机侦测系统还包括至少一连接两接收天线的驱动装置，该驱动装置被配置为可调整两接收天线的高度和方位角。该无人机侦测系统还包括一连接所述三角测量单元的控制/警报单元，该控制/警报单元基于所述三角测量单元的讯号决定是否侦测到并识别出所述UAV。该无人机侦测系统还包括一可对所述空间提取图像的图像传感器，所述处理/控制模块还包括一图像处理单元，该图像处理单元用于处理由该图像传感器提取的图像数据，所述控制/警报单元基于该图像处理单元和所述三角测量单元的讯号决定是否侦测到并识别出所述UAV。该无人机侦测系统还包括一连接所述控制/警报单元的监视显示器，该监视显示器根据所述控制/警报单元的决定的相应信息显示已被识别的所述UAV的位置。所述讯号滤波单元与三角测量单元之间连接有一讯号放大器。所述讯号放大器与三角测量单元之间连接有一能将RF讯号转为直流讯号的直流信号转换器。为达成上述目的，本专利技术提供一种利用如上所述的无人机侦测系统的无人机侦测方法，包括以下步骤：利用该天线模块接收该空间中的一无人机的控制讯号；以该讯号滤波单元对该天线模块所接收的讯号中的RF讯号进行滤波，以提取RF2.4GHz和5.8GHz讯号至少其中一个；以该三角测量单元依据经滤波后的RF讯号计算该UAV的实际位置的高度、方位角和距离。所述讯号滤波单元分析接收到的讯号的讯号封包特征，并且通过讯号封包标识滤除不包括UAV讯号封包的RF频谱；如果在经滤波的讯号中侦测到该UAV讯号封包，则每个天线都会对其焦点进行反应调整，并以判定树方式逐步寻找发出该UAV讯号的最强幅度的位置，直到实际的最强幅度的位置被锁定。在所述判定树中的每个步骤包括：一位置处的接收天线沿y轴旋转，使得其焦点以+y或-y方向移动以追踪最强幅度的RF讯号，如果该接收天线在初始状态下以+y方向旋转并且在旋转之后接收到更强的RF讯号，则该接收天线将以+y方向重复旋转，直到需要以-y方向旋转来追踪更强的RF讯号；另一接收天线沿x轴旋转，使得其焦点以+x或-x方向移动以追踪最强的RF讯号，如果该另一接收天线在初始状态下以+x方向旋转并且在旋转之后接收到更强的RF讯号，则该另一接收天线将在以+x方向重复向右旋转，直到需要以-x方向旋转以追踪更强的RF讯号。本专利技术的优点是：本专利技术的无人机侦测系统及方法，可快速、精确辨识及锁定无人机。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的UAV侦测系统的代表性结构关系方块图。图1A主要是示出本专利技术一实施例的UAV侦测系统的天线模块配置关系示意图。图2示出了根据本专利技术的一个实施例用于锁定UAV的三角测量过程。图3示出了根据本专利技术的一个实施例的UAV侦测的流程图。具体实施方式以下仅以实施例说明本专利技术可能的实施例，然并非用以限制本专利技术所欲保护的范畴，事先声明。请参考图1、1A、2及3，其显示本专利技术的一较佳实施例，本专利技术涉及一种无人机(unmannedaerialvehicle，UAV)侦测系统。该无人机侦测系统可以是可携式的。该UAV侦测系统可以包括：一用于拍摄UAV的照片的图像传感器(较佳为高分辨率(HD)图像传感器)；一通过三角测量寻找UAV的天线模块(三角测量是通过向其形成三角形来确定点的位置的过程已知点)；一处理/控制模块，用于处理来自传感器的讯号，并且确定是否识别无人机；以及一监视显示器，供将无人机显示于其屏幕上。天线模块还包括两个被配置为特定侦测RF2.4GHz和5.8GHz讯号至少其中一个的定向天线、和配置成调整定向天线以远距追踪无人机的至少一个驱动装置(例如马达)。处理/控制模块还包括：一图像处理单元，用于处理来自HD图像传感器的照片图像数据；一讯号滤波单元，被配置为对RF频谱进行滤波以提取用于UAV的RF2.4GHz和5.8GHz的讯号至少其中一个；一个三角测量单元，被配置来控制三角测量过程和控制/警报单元来分析来自其他单元的数据，以确定是否有无人机。要说明的是，图像传感器、图像处理单元及监视显示器的配置是选择性的，亦可省略不配置。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的UAV侦测系统的代表性结构关系方块图。UAV侦测系统101包括一HD图像传感器103、一天线模块104、一处理/控制模块105和一连接控制/警报单元的监视显示器106。HD图像传感器103可对一空间提取图像，可以具有至少4k的分辨率以提取HD图像，并且可以设置有CCD成像器、CMOS成像器及/或其组合。监视显示器根据控制/警报单元的决定的相应信息显示已被识别的UAV的位置。在本实施例中，天线模块104还包括一驱动装置107和两个接收天线(在此以2.4GHz的定向天线108为例)，两定向天线108被隔开一固定距离，相对于该空间，各接收天线具有多方向角的接收讯号能力，可接收该空间中的一无人机100的控制讯号，并且都被配置为具有对RF2.4GHz频率的高响应度并且搜索最大讯号强度的无人机。驱动装置107被配置为调整定向天线的高度和方位角。也就是说，每个定向天线的焦点可以通过驱动装置在垂直和水平方向上移动。两定向天线108之间的距离可以如此设置，使得三角测量过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机侦测系统，其特征在于，包括：一天线模块，包括两相间隔的接收天线，相对于一空间，各接收天线具有多方向角的接收讯号能力，可接收该空间中的UAV的控制讯号；一处理/控制模块，包括一讯号滤波单元及一连接该讯号滤波单元的三角测量单元，该讯号滤波单元对该天线模块所接收的讯号中的RF讯号进行滤波，以提取RF 2.4GHz和5.8GHz讯号至少其中一个，该三角测量单元依据经滤波后的RF讯号计算该UAV的实际位置的高度、方位角和距离。

【技术特征摘要】
1.一种无人机侦测系统，其特征在于，包括：一天线模块，包括两相间隔的接收天线，相对于一空间，各接收天线具有多方向角的接收讯号能力，可接收该空间中的UAV的控制讯号；一处理/控制模块，包括一讯号滤波单元及一连接该讯号滤波单元的三角测量单元，该讯号滤波单元对该天线模块所接收的讯号中的RF讯号进行滤波，以提取RF2.4GHz和5.8GHz讯号至少其中一个，该三角测量单元依据经滤波后的RF讯号计算该UAV的实际位置的高度、方位角和距离。2.如权利要求1所述的无人机侦测系统，其特征在于，各接收天线包括复数天线构件，复数天线构件呈等角距而360度配置。3.如权利要求1所述的无人机侦测系统，其特征在于，各接收天线包括单一的天线构件，该天线构件为360度旋转扫描式天线构件。4.如权利要求1所述的无人机侦测系统，其特征在于，两接收天线的间隔距离不小于10米。5.如权利要求1所述的无人机侦测系统，其特征在于，还包括至少一连接两接收天线的驱动装置，该驱动装置被配置为可调整两接收天线的高度和方位角。6.如权利要求1所述的无人机侦测系统，其特征在于，还包括一连接所述三角测量单元的控制/警报单元，该控制/警报单元基于所述三角测量单元的讯号决定是否侦测到并识别出所述UAV。7.如权利要求6所述的无人机侦测系统，其特征在于，还包括一可对所述空间提取图像的图像传感器，所述处理/控制模块还包括一图像处理单元，该图像处理单元用于处理由该图像传感器提取的图像数据，所述控制/警报单元基于该图像处理单元和所述三角测量单元的讯号决定是否侦测到并识别出所述UAV。8.如权利要求6所述的无人机侦测系统，其特征在于，还包括一连接所述控制/警报单元的监视显示器，该监视显示器根据所述控制/警报单元的决定的相应信息显示已被识...

【专利技术属性】
技术研发人员：萧渊展，杜智贤，吴宝荣，周天颖，
申请(专利权)人：易图科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71