一种全天候自动探测和干扰无人机的反制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全天候自动探测和干扰无人机的反制系统，包括主控计算机、用于安装各种部件的云台、信号处理模块、控制模块、宽带功率放大器、天线阵列和干扰发送天线，云台包括底座、上托盘、叉臂和天线安置轴，底座的内部安装有竖直步进电机、射频滑环、步进电机驱动器、步进电机控制器、网络交换机和串口服务器。本发明专利技术的全天候自动探测和干扰无人机的反制系统，通过对无人机同遥控器进行通信时所发送的电磁波信号进行特征提取和分析，借此来判断周围空域内是否有无人机存在。并且信号监测主要依靠信号探测和分析模块完成，无需人工干涉和参与；也不再受制于夜晚、雨、雪、阴、雾霾等自然环境条件的限制，因而能够实现全天候值守。

An all-weather automatic detection and jamming system for unmanned aerial vehicles

The invention discloses a system for automatic detection and all-weather anti jamming UAV, which comprises a main control computer, for the installation of various parts of the head, signal processing module, control module, power amplifier, broadband antenna array and interference transmission antenna, platform comprises a base, tray, fork arm and antenna placement shaft base the internal installation of vertical stepping motor, frequency slip ring, stepper motor driver, stepper motor controller, network switch and serial server. The invention of the automatic detection and anti interference system of UAV, the UAV with remote communication feature extraction and analysis of electromagnetic wave signal is transmitted, thereby to determine whether the UAV airspace around there. And the signal monitoring mainly depends on the signal detection and analysis module, without manual intervention and participation; is no longer subject to night, rain, snow, fog and haze, overcast natural environment conditions, so as to achieve all-weather duty.

【技术实现步骤摘要】
一种全天候自动探测和干扰无人机的反制系统
本专利技术涉及无人机的反制系统
，具体为一种全天候自动探测和干扰无人机的反制系统。
技术介绍
当前手持式无人机反制枪主要依靠操作人员目测来发现飞临无人机，然后由操作人员瞄准方式来发现、干扰和反制无人机。首先受制于人眼视觉的发现条件局限(夜晚、雨、雪、阴、雾霾)和发现范围小的影响，很难发现百米开外的民用无人机；而且操作人员无法全天候值守工作。当前无人机的非法应用已经越来越引起人们的警惕：在民航机场的非法飞行、在涉密场所上空的非法停留拍照摄像等。因此如何监测和反制非法无人机，亦成为一个热点领域。如有人训练老鹰来捕捉无人机；有人发射带捕捉网的子弹；有人依靠更快速更大的无人机携带网兜来捕获无人机；还有人依靠电磁干扰来反制无人机。现有技术对无人机的发现依靠人眼目测，而一般无人机大小约为30cm3，即便在光线充足情况下，人眼也很难发现200m开外的无人机。而且在夜晚或其它目视条件受限的场合，发现距离还将减小。而发现距离越短，留给后续处置时间越短，从而影响对无人机的反制效果。另外，利用人眼观测的手段，以及必须由人工参与的干扰方式，也很难保证能够全天候24小时对重点区域的值守和防护。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全天候自动探测和干扰无人机的反制系统，具有无需人工干涉和参与，不受制于夜晚、雨、雪、阴、雾霾等自然环境条件的限制，实现全天候值守的优点，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种全天候自动探测和干扰无人机的反制系统，包括主控计算机、用于安装各种部件的云台、信号处理模块、控制模块、宽带功率放大器、天线阵列和干扰发送天线，云台包括底座、上托盘、叉臂和天线安置轴，底座的内部安装有竖直步进电机、射频滑环、步进电机驱动器、步进电机控制器、网络交换机和串口服务器，底座的内侧面安装有开关电源，竖直步进电机的顶部固定连接叉臂，叉臂内侧通过螺丝安装上托盘，所述上托盘固定安装有信号处理模块、控制模块、宽带功率放大器和射频开关，叉臂的顶端安装天线安置轴，叉臂的侧面安装水平步进电机，水平步进电机连接在天线安置轴上，所述天线安置轴上安装干扰发送天线和天线阵列。优选的，主控计算机为整个系统的“大脑”，通过网线和网络交换机连接，负责整个系统的调度和指挥：步进电机的转动；各路开关、继电器的切换；人机交互环境的维系。优选的，控制模块接收主控计算机指令，经过内部单片机的解释执行，通过高低电平的变化分别控制射频开关的切换、宽带功率放大器(13)的开启与关闭。优选的，步进电机驱动器和步进电机控制器的数量均为两个，步进电机控制器和配套的驱动器协同工作，一路控制控制水平步进电机的转动与停止；一路控制垂直水平步进电机俯仰角度的变化。优选的，串口服务器对上连接网络交换机，将一路网口扩展为三路RS232串口，步进电机控制器占据两路RS232串口，控制模块占据第三路串口。主控计算机发送的指令首先由TCP协议转换为RS232协议，再根据目的地址的不同分别送至步进电机控制器或控制模块。优选的，网络交换机在无人机反制装置云台内部构成一个局域网。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的全天候自动探测和干扰无人机的反制系统，云台在主控计算机的控制下在水平面上周期旋转，接收天线不断采集周围空域内的电磁波信号，通过对无人机同遥控器进行通信时所发送的电磁波信号进行特征提取和分析，借此来判断周围空域内是否有无人机存在；并根据信号大小估算无人机的大致方位和距离。由于本专利技术利用电磁波信号进行无人机的探测，理论上的探测距离可达上千米，要远大于人眼能够发现无人机的距离。并且信号监测主要依靠信号探测和分析模块完成，无需人工干涉和参与；也不再受制于夜晚、雨、雪、阴、雾霾等自然环境条件的限制，因而能够实现全天候值守。附图说明图1为本专利技术的装置整体正面示意图；图2为本专利技术的装置整体侧面示意图；图3为本专利技术的反制系统原理示意图；图4为本专利技术的反制系统自动工作流程示意图。图中：1主控计算机、2底座、3叉臂、4上托盘、5天线安置轴、6步进电机控制器、7串口服务器、8网络交换机、9步进电机驱动器、10开关电源、11竖直步进电机、12射频滑环、13宽带功率放大器、14上托盘、15信号处理模块、16控制模块、17水平步进电机、18天线阵列、19干扰发送天线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参阅图1-4，本专利技术提供一种技术方案：一种全天候自动探测和干扰无人机的反制系统，包括主控计算机1、用于安装各种部件的云台、信号处理模块15、控制模块16、宽带功率放大器13、天线阵列18和干扰发送天线19，主控计算机1为整个系统的“大脑”，通过网线和网络交换机8连接，负责整个系统的调度和指挥：步进电机的转动；各路开关、继电器的切换；人机交互环境的维系，云台包括底座2、上托盘4、叉臂3和天线安置轴5，底座2的内部安装有竖直步进电机11、射频滑环12、步进电机驱动器9、步进电机控制器6、网络交换机8和串口服务器7，步进电机驱动器9和步进电机控制器6的数量均为两个，步进电机控制器和配套的驱动器协同工作，一路控制控制水平步进电机17的转动与停止；一路控制垂直水平步进电机11俯仰角度的变化，串口服务器7对上连接网络交换机8，将一路网口扩展为三路RS232串口，步进电机控制器6占据两路RS232串口，控制模块16占据第三路串口。主控计算机1发送的指令首先由TCP协议转换为RS232协议，再根据目的地址的不同分别送至步进电机控制器6或控制模块16，网络交换机8在无人机反制装置云台内部构成一个局域网，负责主控计算机1和各个通信节点的信息交互与传递，底座2的内侧面安装有开关电源10，竖直步进电机11的顶部固定连接叉臂3，叉臂3内侧通过螺丝安装上托盘4，上托盘4固定安装有信号处理模块15、控制模块16、宽带功率放大器13和射频开关14，控制模块16接收主控计算机指令，经过内部单片机的解释执行，通过高低电平的变化分别控制射频开关14的切换、宽带功率放大器13的开启与关闭，宽带功率放大器13用于产生大功率干扰信号，并通过定向天线辐射出去，用以切断无人机同遥控器的通信链路，达到驱离或迫降的目的，天线是一方面用于系统接收外部电磁波信号，另一方面用于将功放产生的干扰信号定向辐射出去。且系统包括四种频段的定向天线，其工作频段完全覆盖了当前无人机所能够使用的工作频段，真正实现了频段全覆盖，叉臂3的顶端安装天线安置轴5，叉臂3的侧面安装水平步进电机17，天线安置轴5上安装干扰发送天线19和天线阵列18，在竖直步进电机11作用下，叉臂3能够在水平上旋转；叉臂3一侧装有水平步进电机17，使天线安置轴5及装在轴上的干扰发送天线19和天线阵列18在水平步进电机17作用下，俯仰角在0～90范围内自由调节。两个电机共同作用，使得天线能够对准空域内的任何一点，干扰发送天线19和天线阵列18通过输送线连接信号处理模块15和宽带功率放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全天候自动探测和干扰无人机的反制系统，其特征在于，包括主控计算机(1)、用于安装各种部件的云台、信号处理模块(15)、控制模块(16)、宽带功率放大器(13)、天线阵列(18)和干扰发送天线(19)，云台包括底座(2)、上托盘(4)、叉臂(3)和天线安置轴(5)，底座(2)的内部安装有竖直步进电机(11)、射频滑环(12)、步进电机驱动器(9)、步进电机控制器(6)、网络交换机(8)和串口服务器(7)，底座(2)的内侧面安装有开关电源(10)，竖直步进电机(11)的顶部固定连接叉臂(3)，叉臂(3)内侧通过螺丝安装上托盘(4)，所述上托盘(4)固定安装有信号处理模块(15)、控制模块(16)、宽带功率放大器(13)和射频开关(14)，叉臂(3)的顶端安装天线安置轴(5)，叉臂(3)的侧面安装水平步进电机(17)，水平步进电机17)连接在天线安置轴(5)上，所述天线安置轴(5)上安装干扰发送天线(19)和天线阵列(18)。

【技术特征摘要】
1.一种全天候自动探测和干扰无人机的反制系统，其特征在于，包括主控计算机(1)、用于安装各种部件的云台、信号处理模块(15)、控制模块(16)、宽带功率放大器(13)、天线阵列(18)和干扰发送天线(19)，云台包括底座(2)、上托盘(4)、叉臂(3)和天线安置轴(5)，底座(2)的内部安装有竖直步进电机(11)、射频滑环(12)、步进电机驱动器(9)、步进电机控制器(6)、网络交换机(8)和串口服务器(7)，底座(2)的内侧面安装有开关电源(10)，竖直步进电机(11)的顶部固定连接叉臂(3)，叉臂(3)内侧通过螺丝安装上托盘(4)，所述上托盘(4)固定安装有信号处理模块(15)、控制模块(16)、宽带功率放大器(13)和射频开关(14)，叉臂(3)的顶端安装天线安置轴(5)，叉臂(3)的侧面安装水平步进电机(17)，水平步进电机17)连接在天线安置轴(5)上，所述天线安置轴(5)上安装干扰发送天线(19)和天线阵列(18)。2.根据权利要求1所述的一种全天候自动探测和干扰无人机的反制系统，其特征在于，干扰发送天线(19)和天线阵列(18)通过输送线连接信号处理模块(15)和宽带功率放大器(13)，信号处理模块(15)分别和射频滑环(12)和宽带功率放大器(13)电连接，射频滑环(12)通过千兆网线连接底座(2)内的网络交换机(8)，开关电源(10)电连接信号处理模块(15)和宽带功率放大器(13)。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：江苏中戎帝晓曼安防科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32