基于电磁、光电，GPS诱导系统的无人机反制系统技术方案

基于电磁、光电，GPS诱导系统的无人机反制系统，针对日益严重的无人机军民反制应用背景进行研制和生产，是解决无人机管制问题的有效手段；在探测发现方式上，主动探测雷达的方法进行无人机感知和定位，然后引导自动云台和光电系统进行精确定位和跟踪，进行视频取证；在反制方式上，结合多种手段，特别是针对“黑飞”，在对无人机信号分析基础上，开发遥控器压制与诱导管控系统，针对信号特征，采用相干干扰方式，减小干扰功率，更加绿色环保；在软件开发上，开发无人值守和自动处置功能。开发无人值守和自动处置功能。开发无人值守和自动处置功能。

【技术实现步骤摘要】
基于电磁、光电，GPS诱导系统的无人机反制系统


[0001]本专利技术涉及无人机控制领域，具体涉及一种基于电磁、光电， GPS诱导系统的无人机反制系统。

技术介绍

[0002]根据2016年数据，国内无人机销售量约为39万台，而根据行业分析公司IDC预测，2019年中国市场消费级无人机预计出货量将达到 300万台，呈大幅度上涨趋势。虽然民航已经出台了相关规定约束无人机，但是面对如此数量规模的无人机，没有受过专业训练的、为了满足个人兴趣的、无常识无飞行法律法规意识的用户大量存在，同时已经出现犯罪分子利用民用无人机进行违法活动及暴恐袭击，其监管难于在短时间内落实到位，无人机对于机场、油库、监狱等重要场所威胁日趋严重。
[0003]从无人机的类型上面来说，按照飞行方式，主要分为两种，一种是固定翼的无人机，这种无人机的特点是滞空时间长，但是对于操控者的要求高，需要经过较长时间的训练，才能熟练掌握其飞行技巧。另外一种是旋转翼的无人机，这种无人机特点是最为普遍的电机驱动无人机，滞空时间较短，但是操控难度不大，业余爱好者一两天就能够熟练掌握飞行技巧。
[0004]按照制作方式，主要分为两种，第一种是正规厂商生产并成套出售的无人机，如最为著名的大疆无人机，其特点是飞行稳定可靠，操作难度小，功能较为强大；但是其飞控严格遵守国家的一些飞行限制规定，如禁飞区限制等。第二种是航模爱好者自己拼装的无人机，随着网上的很多视频教程的发布，业余爱好者也能够在网上购买材料，较快得拼装出来，其特点是结构较为简单，功能不是很强大；但是，制作者可以自己选择遥控器和飞控模块，并且能够对很多开源的飞控进行代码的修改，以修改其飞行和控制模式。
[0005]对于无人机的管控主要包括生产厂商的管控和第三方的反制，生产厂商的管控主要包括以下几个方面：
[0006](1)在飞控中植入禁飞区代码，使得飞机无法飞入禁飞区或者在禁飞区无法起飞。后续厂商还会远程临时增加禁飞区的功能。
[0007](2)对于出厂无人机去向进行严格登记，对于购买者进行实名登记，以符合民航总局的要求。
[0008](3)后续无人机厂商还会建立云平台数据库，掌控所有销售无人机的位置和状态。
[0009]第三方的反制主要在管控区域内迫使无人机失控或降落。主要的手段包括探测、发现、定位、跟踪、干扰、诱骗以及溯源。现有反制系统的特点主要包括以下几个方面：
[0010](1)在探测发现手段上，以雷达定位探测为主；
[0011](2)在反制手段上，以飞控信号、GPS信号压制和导航欺骗为主；
[0012](3)在取证和跟踪上，以光电系统记录为主。
[0013]从国内外的研究现状来看，现阶段的产品优缺点如下：
[0014]在探测发现手段上，雷达通过主动发射微波探测移动目标，可以完成搜索、探测、
跟踪各类目标。优点是可以全天时、全天候监视，作用距离远，可同时探测、跟踪多目标；缺点是架设环境要求较高，不适用于有阻挡的情况。
[0015]在取证手段上，光电可以较好的协同微波雷达，对目标进行跟踪、分类。优点是可以提供可视化和高精度的目标信息；缺点是探测距离比较近，易受到天气、建筑物遮挡等因素的干扰。
[0016]在反制手段上，导航信号欺骗对于正规厂家的无人机有很好的效果，但是对于改造过的无人机或者不依赖导航定位系统的组装无人机，就会失效。对于遥控器的压制干扰是全频段压制，对其他系统的干扰也较大。

技术实现思路

[0017]本专利技术针对上述问题，提出一种基于电磁、光电，GPS诱导系统的无人机反制系统。
[0018]基于电磁、光电，GPS诱导系统的无人机反制系统，由光电分系统和干扰分系统、电磁干扰分系统、诱导分系统组成；
[0019]所述光电分系统为低空预警跟踪光电装置，实现无人机的远距离观察；
[0020]所述电磁干扰分系统为无人机干扰设备；
[0021]所述诱导分系统，采用卫星导航诱导装置，生成GPS卫星星座的卫星轨道、导航电文及观测数据信息，由此生成任意指定位置和速度的卫星导航模拟信号，通过天线将此信号大功率辐射出去，遮断天空中真实的卫星导航信号，从而侵入区域内无人机的卫星导航接收终端，将模拟位置和速度参数的信号注入到无人机卫星导航系统，实现对无人机的卫星导航诱骗；
[0022]所述光电分系统和干扰分系统、电磁干扰分系统、诱导分系统均与服务器连接，通过指挥平台系统控制。
[0023]进一步地，光电分系统昼间采用长焦高清镜头配合200万可见光高清彩转黑摄像机，夜间采用激光补光，实现2km以上昼夜全天时视频监控。
[0024]进一步地，光电系统工作后，通过雷达提供的高度、角度、距离信息，光电成功识别并发现无人机，并跟踪取证无人机，为反制无人机提供了视频依据。
[0025]进一步地，所述诱导分系统中，通过天线将任意位置坐标的大功率模拟信号投射到指定区域，将切断天空中真实的导航卫星信号，从而侵入指定区域内无人机的卫星接收终端，并将模拟位置信息注入到无人机卫星接收器，实现无人机的位置诱骗。
[0026]进一步地，所述诱导分系统中，通过天线将坐标附加上任意速度的信号投射到指定区域，无人机定位后，就会认为自身存在随风漂移，根据无人机增稳策略，飞控会立即下达向反方向修正漂移速度的指令，使人机向附加速度的反方向飞行。
[0027]本专利技术达到的有益效果为：本专利技术针对日益严重的无人机军民反制应用背景进行研制和生产，是解决无人机管制问题的有效手段；在探测发现方式上，主动探测雷达的方法进行无人机感知和定位，然后引导自动云台和光电系统进行精确定位和跟踪，进行视频取证；在反制方式上，结合多种手段，特别是针对“黑飞”，在对无人机信号分析基础上，开发遥控器压制与诱导管控系统，针对信号特征，采用相干干扰方式，减小干扰功率，更加绿色环保；在软件开发上，开发无人值守和自动处置功能。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例中无人机反制系统的系统架构图。
[0029]图2为本专利技术实施例中系统位置诱骗示意。
[0030]图3为本专利技术实施例中系统速度诱骗示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。
[0032]基于电磁、光电，GPS诱导系统的无人机反制系统，由光电分系统和干扰分系统、电磁干扰分系统、诱导分系统组成；
[0033]所述光电分系统为低空预警跟踪光电装置，实现无人机的远距离观察；光电分系统昼间采用长焦高清镜头配合200万可见光高清彩转黑摄像机，夜间采用激光补光，实现2km以上昼夜全天时视频监控。
[0034]所述电磁干扰分系统为无人机干扰设备。
[0035]所述诱导分系统，采用卫星导航诱导装置，生成GPS卫星星座的卫星轨道、导航电文及观测数据信息，由此生成任意指定位置和速度的卫星导航模拟信号，通过天线将此信号大功率辐射出去，遮断天空中真实的卫星导航信号，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于电磁、光电，GPS诱导系统的无人机反制系统，由光电分系统和干扰分系统、电磁干扰分系统、诱导分系统组成，其特征在于：所述光电分系统为低空预警跟踪光电装置，实现无人机的远距离观察；所述电磁干扰分系统为无人机干扰设备；所述诱导分系统，采用卫星导航诱导装置，生成GPS卫星星座的卫星轨道、导航电文及观测数据信息，由此生成任意指定位置和速度的卫星导航模拟信号，通过天线将此信号大功率辐射出去，遮断天空中真实的卫星导航信号，从而侵入区域内无人机的卫星导航接收终端，将模拟位置和速度参数的信号注入到无人机卫星导航系统，实现对无人机的卫星导航诱骗；所述光电分系统和干扰分系统、电磁干扰分系统、诱导分系统均与服务器连接，通过指挥平台系统控制。2.根据权利要求1所述的基于电磁、光电，GPS诱导系统的无人机反制系统，其特征在于：光电分系统昼间采用长焦高清镜头配合200万可见光高清彩转黑摄像机，夜间采用激光补光，实现2km以...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博媛，龚晨音，赵梦婷，王胜嘉，
申请(专利权)人：常州工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：