基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪系统与方法技术方案

技术编号:43042711 阅读:33 留言:0更新日期:2024-10-22 14:28
本发明专利技术公开一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪系统与方法,该系统包括:麦克风阵列、智能摄像机、声学成像仪、电磁枪、云台架及旋转马达圆盘、电源模块、WiFi无线模块、stm32主控单元。麦克风阵列检测噪声信息;智能摄像机监测环境画面;声学成像仪用于无人机声源成像,采用Beamforming算法融合宽频运动声源的超分辨率成像获取无人机的精确位置;利用改进后的KCF算法进行实时跟踪,将云台摄像机中的目标位置信息传输到主控单元控制摄像机跟踪目标,同时传输到电磁枪控制单元控制电磁枪精准打击无人机。本发明专利技术解决了传统云台跟踪范围有限,近距离下云台存在盲区且易丢失目标的问题,提高了云台系统面向小型无人机的跟踪精度和快速动态响应的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人机跟踪领域,具体涉及一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪系统与方法


技术介绍

1、麦克风阵列系统已经应用于许多场合,包括视频会议、语音识别、说话人识别、汽车环境语音获取、混响环境声音拾取、声源定位和助听装置等。通过麦克风阵列信号处理,可以对目标信号进行采样,获取目标信号的“空间谱”或“方向图”,并针对不同来向的信号进行有选择性的增强或抑制,从而达到削减干扰和噪声、提取有用信号特征的目的。麦克风定位主要是通过对接收到的语音信号进行分析和处理来确定声源的位置。然而,在噪声大、有混响的环境下,这种定位技术的性能会受到影响,导致定位精度降低。

2、云台扫描跟踪技术通常与视觉追踪技术相结合,用于实现对目标的自动跟踪。云台扫描通过控制云台的旋转和俯仰角度,实现对目标区域的扫描和跟踪。尽管云台扫描跟踪技术在目标检测跟踪方面表现出色,但也存在一些局限性。比如,云台扫描跟踪通常依赖于视觉信息来追踪目标。然而,在某些情况下,如目标被遮挡或光线不足,视觉信息可能无法获得,导致跟踪失败。虽然云台扫描跟踪的响应速度相对较快,但在某些需要快速响本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪系统,其特征在于,包括:

2.一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪方法,其特征在于,利用如权利要求1所述的基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪系统,跟踪方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪方法,其特征在于:步骤2中,基于TDOA的声源定位方法,首先计算出双通道线性麦克风阵列信号之间的时间延迟;再通过无人机声源和阵列模型的几何关系计算出无人机声源在麦克风阵列下的音频坐标系的方向信息。

4.根据权利要求3所述的一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无...

【技术特征摘要】

1.一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪系统,其特征在于,包括:

2.一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪方法,其特征在于,利用如权利要求1所述的基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪系统,跟踪方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪方法,其特征在于:步骤2中,基于tdoa的声源定位方法,首先计算出双通道线性麦克风阵列信号之间的时间延迟;再通过无人机声源和阵列模型的几何关系计算出无人机声源在麦克风阵列下的音频坐标系的方向信息。

4.根据权利要求3所述的一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪方法,其特征在于:步骤2中,在采用tdoa声源定位算法之前,对声音进行预处理,包括采用一阶高通滤波器,提高高频部分,使得声音信号更平坦,基于信号能量的分帧,将预处理后的声音信号分成一系列短时帧,初始帧长度设定为15ms,帧移设为5ms;计算每个帧的能量,根据帧能量的变化,动态调整帧长和帧移,对预处理之后的声音信号进行分帧;分帧之后采用加汉宁窗的方式并进行stft变换,使帧两端信号平滑地过渡到零,减小频谱泄露。

5.根据权利要求4所述的一种基于麦克风定位的广域扫描云台反无人机跟踪方法,其特征在于:步骤3中,根据无人机声源的特性,结合rls算法与mvdr波束形成算法,利用rls算法对预处理后的信号进行递归最小二乘估计,以获取信号的统计特性和参数;根据r...

【专利技术属性】
技术研发人员:仲达俞杰胡金松
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:

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