一种无人机的探测定位系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种无人机的探测定位系统及方法，涉及探测定位技术领域。该系统包括：中心处理站、多个侦收站；中心处理站包括：第一卫星模块、第一处理器、第一卫星天线、第一数据链路模块；其中，所述第一卫星模块和所述第一数据链路模块分别连接所述第一处理器；每个侦收站包括：第二卫星模块、第二处理器、第二卫星天线、空地链路信号侦收模块、侦收天线、时间戳标定模块、第二数据链路模块；其中，空地链路信号侦收模块分别与侦收天线以及时间戳标定模块连接，第二卫星模块、空地链路信号侦收模块、时间戳标定模块以及第二数据链路模块分别连接第二处理器。应用本发明专利技术实施例，可以提高对无人机的探测定位精度。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机的探测定位系统及方法
本专利技术涉及探测定位
，具体而言，涉及一种无人机的探测定位系统及方法。
技术介绍
随着科技的进步，微小型无人机在航拍摄影、远程监测和航模爱好等领域得到了广泛的应用。近年来，微小型无人机擅自闯入政府部门空域、国土防空空域以及民用/军用机场净空区等事件多次发生，产生了严重的安全隐患，所以解决微小型无人机的探测定位问题得到了广泛的关注。目前，无人机定位系统主要包括有源雷达系统和无源探测系统，该无源探测系统利用外辐射源信号的反射或散射对无人机进行探测定位。然而，只有当外辐射源有信号时，该无源探测系统才能对无人机进行探测定位，并且，微小型无人机的反射面积小，这样会使无人机的探测定位精度降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种无人机的探测定位系统及方法，可以提高对无人机的探测定位精度。为实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种无人机的探测定位系统，包括：中心处理站、多个侦收站；所述中心处理站包括：第一卫星模块、第一处理器、第一卫星天线、第一数据链路模块和第一数据链路收发天线；其中，所述第一卫星模块连接所述第一卫星天线，所述第一卫星模块和所述第一数据链路模块分别连接所述第一处理器；所述多个侦收站分别布置于监测空域的不同位置，每个侦收站包括：第二卫星模块、第二处理器、第二卫星天线、空地链路信号侦收模块、侦收天线、时间戳标定模块、第二数据链路模块和第二数据链路收发天线；其中，所述第二卫星模块分别与所述第二卫星天线、所述空地链路信号侦收模块以及所述时间戳标定模块连接，所述空地链路信号侦收模块分别与所述侦收天线以及所述时间戳标定模块连接，所述第二卫星模块、所述空地链路信号侦收模块、所述时间戳标定模块以及所述第二数据链路模块分别连接所述第二处理器；所述中心处理站中的所述第一数据链路模块用于通过所述第二数据链路模块与所述每个侦收站进行通信连接。可选地，所述多个侦收站分别布置于所述监测空域中的陆地上的不同位置，或者，分别布置于所述监测空域中的不同移动平台上。第二方面，本专利技术实施例提供了一种无人机的探测定位方法，所述方法应用于第一方面的无人机的探测定位系统中的所述多个侦收站，所述方法包括：通过所述第二卫星模块和所述第二卫星天线，进行空间定位，确定本侦收站的空间位置；根据同一时刻通过所述第二卫星模块和所述第二卫星天线，采取卫星共视方法实现与其它侦收站和所述中心处理站之间的时间频率同步；通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线进行空域电磁信号的监测；若监测到的所述空域电磁信号满足预设的无人机空地链路信号的特征，则通过与所述中心处理站间的数据链路向所述中心处理站发送所述空域电磁信号对应的搜索信号描述字，所述搜索信号描述字用于使得所述中心处理站根据所述多个侦收站的搜索信号描述字得到电磁搜索结果；通过所述数据链路，获取来自所述中心处理站根据所述电磁搜索结果下发的探测定位指令；通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线对所述探测定位指令所指示的频段的空地链路信号进行接收和处理，得到所述空地链路信号对应的同步脉冲序列；通过时间戳标定模块，将所述同步脉冲序列与本侦收站的时间基准进行比较，获得所述空地链路信号到达本侦收站的时间戳序列，形成所述频段的空地链路信号对应的定位信号描述字；通过所述数据链路，向所述中心处理站发送所述频段的空地链路信号对应的定位信号描述字以及本侦收站的空间位置，以使得所述中心处理站根据来自所述多个侦收站的定位信号描述字和各侦收站的空间位置对所述频段的空地链路信号对应的目标无人机进行空间定位。可选地，所述通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线进行空域电磁信号的监测之前，所述方法还包括：在所述时间频率同步后，通过所述第二数据链路模块，与所述其它侦收站和所述中心处理站进行组网，建立所述数据链路。可选地，所述通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线进行空域电磁信号的监测，包括：根据预设的监测周期，通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线进行空域电磁信号的监测。可选地，所述若监测到的所述空域电磁信号满足预设的无人机空地链路信号的特征，则通过与所述中心处理站间的数据链路向所述中心处理站发送所述空域电磁信号对应的搜索信号描述字，包括：通过所述第二处理器判断所述空地链路信号侦收模块监测到的空域电磁信号的包络是否满足预设的包络门限；若监测到的所述空域电磁信号满足预设的包络门限，则通过所述第二处理器给所述空地链路侦收模块发送提取指令，使所述空地链路侦收模块提取所述空域电磁信号的参数；通过所述第二处理器将提取到的所述空域电磁信号的参数生成搜索信号描述字；通过与所述中心处理站间的数据链路向所述中心处理站发送所述搜索信号描述字。可选地，所述若监测到的所述空域电磁信号满足预设的包络门限，则通过所述第二处理器给所述空地链路侦收模块发送提取指令，使所述空地链路侦收模块提取所述空域电磁信号的参数，包括：若监测到的所述空域电磁信号满足预设的包络门限，则利用本侦收站的本振信号对所述空域电磁信号进行下变频，得到所述空域电磁信号对应的中频信号，其中，所述本振信号由本侦收站的频率基准信号通过频率合成器产生；通过所述第二处理器给所述空地链路侦收模块发送提取指令，使所述空地链路侦收模块提取所述中频信号信号的参数。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种无人机的探测定位方法，所述方法应用于第一方面的无人机的探测定位系统中的所述中心处理站，所述方法包括：根据同一时刻通过所述第一卫星模块和所述第一卫星天线，采用卫星共视方法实现与所述多个侦收站之间的时间频率同步；通过与各侦收站之间的数据链路，获取来自所述各侦收站探测到的空域电磁信号对应的搜索信号描述字；根据多个所述侦收站的搜索信号描述字，得到电磁搜索结果；根据所述电磁搜索结果，通过所述数据链路向所述各侦收站下发探测定位指令，所述探测定位指令用于使得所述各侦收站通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线对所述探测定位指令所指示的频段的空地链路信号进行接收和处理；通过所述数据链路获取所述各侦收站发送的所述频段的空地链路信号对应的定位信号描述字以及所述各侦收站的空间位置；根据所述多个侦收站的定位信号描述字和所述各侦收站的空间位置对所述频段的空地链路信号对应的目标无人机进行空间定位。可选地，所述通过与各侦收站之间的数据链路，获取来自所述各侦收站探测到的空域电磁信号对应的搜索信号描述字，包括：在所述时间频率同步后，通过所述第一数据链路模块，与所述多个侦收站进行组网，建立所述数据链路。可选地，所述每个侦收站的定位信号描述字包括：所述每个侦收站监测到的空地链路信号到达所述每个侦收站的时间戳序列，其中，所述侦收站包括侦收基准站以及侦收副站；所述根据所述多个侦收站的定位信号描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机的探测定位系统，其特征在于，包括：中心处理站、多个侦收站；所述中心处理站包括：第一卫星模块、第一处理器、第一卫星天线、第一数据链路模块和第一数据链路收发天线；其中，所述第一卫星模块连接所述第一卫星天线，所述第一卫星模块和所述第一数据链路模块分别连接所述第一处理器；/n所述多个侦收站分别布置于监测空域的不同位置，每个侦收站包括：第二卫星模块、第二处理器、第二卫星天线、空地链路信号侦收模块、侦收天线、时间戳标定模块、第二数据链路模块和第二数据链路收发天线；其中，所述第二卫星模块分别与所述第二卫星天线、所述空地链路信号侦收模块以及所述时间戳标定模块连接，所述空地链路信号侦收模块分别与所述侦收天线以及所述时间戳标定模块连接，所述第二卫星模块、所述空地链路信号侦收模块、所述时间戳标定模块以及所述第二数据链路模块分别连接所述第二处理器；所述中心处理站中的所述第一数据链路模块用于通过所述第二数据链路模块与所述每个侦收站进行通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机的探测定位系统，其特征在于，包括：中心处理站、多个侦收站；所述中心处理站包括：第一卫星模块、第一处理器、第一卫星天线、第一数据链路模块和第一数据链路收发天线；其中，所述第一卫星模块连接所述第一卫星天线，所述第一卫星模块和所述第一数据链路模块分别连接所述第一处理器；
所述多个侦收站分别布置于监测空域的不同位置，每个侦收站包括：第二卫星模块、第二处理器、第二卫星天线、空地链路信号侦收模块、侦收天线、时间戳标定模块、第二数据链路模块和第二数据链路收发天线；其中，所述第二卫星模块分别与所述第二卫星天线、所述空地链路信号侦收模块以及所述时间戳标定模块连接，所述空地链路信号侦收模块分别与所述侦收天线以及所述时间戳标定模块连接，所述第二卫星模块、所述空地链路信号侦收模块、所述时间戳标定模块以及所述第二数据链路模块分别连接所述第二处理器；所述中心处理站中的所述第一数据链路模块用于通过所述第二数据链路模块与所述每个侦收站进行通信连接。


2.根据权利要求1所述的探测定位系统，其特征在于，所述多个侦收站分别布置于所述监测空域中的陆地上的不同位置，或者，分别布置于所述监测空域中的不同移动平台上。


3.一种无人机的探测定位方法，其特征在于，所述方法应用于上述权利要求1或2中所示的无人机的探测定位系统中的所述多个侦收站，所述方法包括：
通过所述第二卫星模块和所述第二卫星天线，进行空间定位，确定本侦收站的空间位置；
根据同一时刻通过所述第二卫星模块和所述第二卫星天线，采取卫星共视方法实现与其它侦收站和所述中心处理站之间的时间频率同步；
通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线进行空域电磁信号的监测；
若监测到的所述空域电磁信号满足预设的无人机空地链路信号的特征，则通过与所述中心处理站间的数据链路向所述中心处理站发送所述空域电磁信号对应的搜索信号描述字，所述搜索信号描述字用于使得所述中心处理站根据所述多个侦收站的搜索信号描述字得到电磁搜索结果；
通过所述数据链路，获取来自所述中心处理站根据所述电磁搜索结果下发的探测定位指令；
通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线对所述探测定位指令所指示的频段的空地链路信号进行接收和处理，得到所述空地链路信号对应的同步脉冲序列；
通过时间戳标定模块，将所述同步脉冲序列与本侦收站的时间基准进行比较，获得所述同步脉冲序列到达本侦收站的时间戳序列，形成所述频段的空地链路信号对应的定位信号描述字；
通过所述数据链路，向所述中心处理站发送所述频段的空地链路信号对应的定位信号描述字以及本侦收站的空间位置，以使得所述中心处理站根据来自所述多个侦收站的定位信号描述字和各侦收站的空间位置对所述频段的空地链路信号对应的目标无人机进行空间定位。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线进行空域电磁信号的监测之前，所述方法还包括：
在所述时间频率同步后，通过所述第二数据链路模块，与所述其它侦收站和所述中心处理站进行组网，建立所述数据链路。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线进行空域电磁信号的监测，包括：
根据预设的监测周期，通过所述空地链路信号侦收模块和所述侦收天线进行空域电磁信号的监测。


6.根据权利要求3所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘高辉，贺鼎，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61