一种无人机监测定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种无人机监测定位装置，包括：搜索天线模块，安装于转台基座，通过切换开关电性连接至接收通道；跟踪天线模块，安装于转台，通过切换开关电性连接至接收通道；测距仪，安装于转台，电性连接至数据处理模块和控制模块；数据处理模块，电性连接至接收通道和控制模块；控制模块，电性连接至转台；切换开关；接收通道；以及该转台。本实用新型专利技术采用搜索天线模块进行实现全向监测，采用跟踪天线模块进行对无人机自动跟踪，通过切换开关实现监测和跟踪共用接收通道和数据处理模块，以较低的成本解决了无人机全向监测和定位的难题。

A Monitoring and Positioning Device for UAV

【技术实现步骤摘要】
一种无人机监测定位装置
本技术涉及无线电领域，特别是涉及一种对无人机进行监测和定位的装置。
技术介绍
近年来，随着无人机种类和数量的快速增加，潜在危害逐渐显现，各类与无人机相关的危害公共安全的事件时有发生，如机场净空保护区内无人机干扰民航飞机飞行，利用无人机擅闯监狱并运送物品等。为有效应对无人机不断增长的现实威胁，需要对防护区内的无人机进行监测和定位，以准确判断无人机的威胁程度并及时采取相应的措施。对无人机进行监测的基本要求是全天时不间断，通常利用无线电侦测设备监测无人机，目前采用无线电侦测存在的主要问题是，如果使用宽波束天线，监测无人机的距离有限，在无人机辐射信号较弱的情况下，不容易侦测到防护区内距离较远的无人机；如果使用窄波束天线，空间覆盖范围有限，需要转台等设备配合，而转台并不适合长时间连续工作。此外，利用多套无线电侦测设备可对无人机进行定位，但成本高而精度较低，应用场合有限，采用雷达探测设备则成本较高。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术公开了一种无人机监测定位装置，包括：全向接收无人机辐射信号的搜索天线模块，安装于转台基座，通过切换开关电性连接至接收通道；定向接收无人机辐射信号的跟踪天线模块，安装于该转台，通过该切换开关电性连接至该接收通道；测量无人机距离的测距仪，安装于该转台，电性连接至数据处理模块和控制模块；获取无人机位置信息的该数据处理模块，电性连接至该接收通道和该控制模块；控制该转台指向的该控制模块，电性连接至该转台；切换该搜索天线模块和该跟踪天线模块工作状态的该切换开关；对该搜索天线模块和该跟踪天线模块接收到的信号进行预处理的该接收通道，该接收通道为多路通道；以及该转台。进一步的，该搜索天线模块包括n个搜索天线，n个该搜索天线以水平环形阵列均匀排列，且相邻的该搜索天线的主瓣有部分重叠，其中n为正整数，n≥4；该搜索天线工作在0.4GHz～6GHz。进一步的，该跟踪天线模块包括m个跟踪天线，m个该跟踪天线包括多个用于方位角定位的跟踪天线和多个用于俯仰角定位的跟踪天线，且相邻的该跟踪天线的主瓣有部分重叠，其中m为正整数，m≥3；该搜索天线工作在0.4GHz～6GHz。进一步的，还包括用于获取无人机图像的视频设备，该视频设备安装于该转台，并与该控制模块电性连接。优选的，该测距仪为红外激光测距仪。优选的，该测距仪为毫米波雷达。优选的，该视频设备为具有自动跟踪目标功能的摄像机。优选的，该接收通道为2路通道。本技术利用环形天线阵列监测无人机和周边环境的辐射信号，采用切换开关使转台只在跟踪天线跟踪目标时工作，延长了转台寿命，并使搜索天线模块和跟踪天线模块共用接收通道和数据处理模块，从而以较低的成本解决了无人机全向监测和定位的问题。附图说明图1是本技术实施例的一种对无人机监测定位装置组成示意图。图2是本技术实施例的一种对无人机监测定位装置搜索天线模块结构俯视示意图。图3是本技术实施例的一种对无人机监测定位装置跟踪天线模块结构前视示意图。其中附图标记为：1：搜索天线模块11：搜索天线2：跟踪天线模块21：跟踪天线22：方位跟踪天线23：俯仰跟踪天线24：共用跟踪天线3：摄像机4：测距仪5：转台6：切换开关7：接收通道8：数据处理模块9：控制模块10：转台基座具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做出进一步的详细说明，所描述的实施例仅仅是本技术的一种实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术的保护范围。本技术用于对无人机进行监测和定位，可以安装在防护区内最高建筑的顶部形成固定监测定位系统，或安装在车辆、船舶等移动平台上形成移动监测定位系统，本技术并不以此为限。图1是本技术实施例的一种无人机监测定位装置组成示意图。如图1所示，本技术的无人机监测定位装置组成包括：搜索天线模块1，搜索天线模块1安装于转台基座10，包含n(n≥4)个搜索天线11并以环形阵列方式排列，用于全向接收无人机的辐射信号，相邻搜索天线11的主辨有部分重叠，采用比幅与比相结合的测向方法进行无人机的方位角测量。搜索天线11为包括喇叭天线、微带天线、八木天线等任一种或多种天线，本技术并不以此为限。图2是本技术实施例的一种无人机监测定位装置搜索天线模块结构俯视示意图。现有各种无人机的遥测和图传信号通常在433MHz～5.9GHz，为使搜索天线11的接收范围覆盖无人机遥测和图传信号的范围，搜索天线工作在0.4GHz～6GHz频段，如图2所示，基于设备成本和监测精度平衡考虑，均匀设置8个搜索天线。跟踪天线模块2，用于定向接收无人机的辐射信号，包含方位和俯仰方向上的m(m≥3)个跟踪天线，用于定向接收无人机的辐射信号，相邻跟踪天线21的主辨有部分重叠，采用比幅与比相结合的测向方法进行无人机的方位角与俯仰角测量。跟踪天线21为包括喇叭天线、微带天线、八木天线等任一种或多种天线，本技术并不以此为限。图3是本技术实施例的一种对无人机监测定位装置跟踪天线模块结构前视示意图。为使跟踪天线21的接收范围覆盖无人机遥测和图传信号的范围，跟踪天线工作在0.4GHz～6GHz频段，如图3所示，基于设备成本和监测精度平衡考虑，跟踪天线模块2在转台5上设置3个跟踪天线21，其中共用跟踪天线24为方位角和俯仰角测量共用，方位跟踪天线22与共用跟踪天线24水平并排设置以进行无人机的方位角测量，俯仰跟踪天线23与共用跟踪天线24垂直并排设置以进行无人机的俯仰角测量。视频设备3，用于获取目标无人机的图像，具有自动变焦功能，协助人工判别无人机目标，由控制模块9根据预设条件决定采用跟踪天线模块2还是采用视频设备3跟踪目标。在一些实施例中，视频设备3为具有自动跟踪目标功能的摄像机。测距仪4，用于测量无人机的距离，其测量结果送数据处理模块8。在另一实施例中，测距仪4采用红外激光测距仪。在又一实施例中，测距仪4采用24GHz毫米波雷达。转台5，用于承载跟踪天线21、摄像机3和测距仪4，在方位、俯仰方向上运动，工作时受控制模块9控制；切换开关6，用于将所述搜索天线模块1或跟踪天线模块2中的至少2个天线接入接收通道7，以实现接收通道7和数据处理模块8的共用，工作时受控制模块9控制。接收通道7，用于将搜索天线模块1或跟踪天线模块2接收到的信号进行低噪声放大、变频、滤波和A/D转换后送数据处理模块8，因为进行搜索或跟踪采用比幅与比相结合的测向方法至少使用2个天线，所以接收通道7为多路通道，于本技术的实施例中，接收通道数为2路。数据处理模块8，用于对接收通道7送来的数字信号进行实时处理，当接收信号来自搜索天线11时，获取周围环境和无人机辐射信号的参数和方位角，当接收信号来自跟踪天线21时，与转台5配合跟踪无人机目标，获取无人机辐射信号的参数和方位角、俯仰角，结合测距仪4得到的距离测量结果，获取无人机的位置信息。控制单元9，用于控制监测定位系统各模块的协同工作，当发现无人机的辐射信号后，引导转台5将跟踪天线21、摄像机3和测距仪4指向无人机方向，控制摄像机3开始工作，在跟踪天线稳定跟踪无人机目标后，控制测距仪4开始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机监测定位装置，其特征在于，包括：转台；全向接收无人机辐射信号的搜索天线模块，安装于转台基座，通过切换开关电性连接至接收通道；定向接收无人机辐射信号的跟踪天线模块，安装于该转台，通过该切换开关电性连接至该接收通道；测量无人机距离的测距仪，安装于该转台，电性连接至数据处理模块和控制模块；获取无人机位置信息的该数据处理模块，电性连接至该接收通道和该控制模块；控制该转台指向的该控制模块，电性连接至该转台；切换该搜索天线模块和该跟踪天线模块工作状态的该切换开关；对该搜索天线模块和该跟踪天线模块接收到的信号进行预处理的该接收通道，该接收通道为多路通道。

【技术特征摘要】
1.一种无人机监测定位装置，其特征在于，包括：转台；全向接收无人机辐射信号的搜索天线模块，安装于转台基座，通过切换开关电性连接至接收通道；定向接收无人机辐射信号的跟踪天线模块，安装于该转台，通过该切换开关电性连接至该接收通道；测量无人机距离的测距仪，安装于该转台，电性连接至数据处理模块和控制模块；获取无人机位置信息的该数据处理模块，电性连接至该接收通道和该控制模块；控制该转台指向的该控制模块，电性连接至该转台；切换该搜索天线模块和该跟踪天线模块工作状态的该切换开关；对该搜索天线模块和该跟踪天线模块接收到的信号进行预处理的该接收通道，该接收通道为多路通道。2.如权利要求1所述的无人机监测定位装置，其特征在于，该搜索天线模块包括n个搜索天线，该搜索天线以水平环形阵列均匀排列，且相邻的该搜索天线的主瓣有部分重叠，其中n为正整数，n≥4。3.如权利要求2所述的无人机监测定位装置，其特征在于，该搜索...

【专利技术属性】
技术研发人员：何冠男，韦震，
申请(专利权)人：何冠男，韦震，李波，辛正大，刘闯，
类型：新型
国别省市：北京,11