一种无人机频谱探测装置的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机频谱探测装置。

背景技术：

当前无人机已经开始广泛的介入广大群众的日常生活。无人机由于能够完成直上直下的起飞与降落，并且能够在空中悬停，飞行更加灵活，所以相较于传统的固定翼式飞行器，有其自身特点，并得到了广泛应用。现有法规对于通航领域的飞行管理还不是很完善，但是对于飞行高度不高，往往处于视距范围内的无人机，目前的监管还是一个空白。虽然，无人机在航拍、物流、巡逻等方面，开始给予广大消费者以全新的体验，并且拥有着广泛的应用前景，但同时，无人机无监管的飞行，也会带来一些困扰。由于飞行器本身质量水平不一，控制飞行器的飞手的操纵水平差异也很大，所以，无人机误入一些禁飞区的新闻屡见不鲜。比如，四轴飞行器闯入白宫的新闻、四轴飞行器飞越巴黎政府区的新闻。甚至，也诱发了一些敏感人士担心，可能会有不良人士操纵四轴飞行器来实施偷拍。在重点安防区域，如果无人机抵近飞行，则需要采取主动防御措施，防止无人机抵近拍摄，非法传递信息，甚至携带危险品进入重点安防区域。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种无人机频谱探测装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种无人机频谱探测装置，包括多个频谱探测设备、第一无线通信电路、第一电源、第二无线通信电路、频谱分析设备、中央处理电路、显示器和第二电源。

所述多个频谱探测设备均与所述第一无线通信电路电连接，所述第一无线通信电路与所述第二无线通信电路无线连接，所述第二无线通信电路与所述频谱分析设备电连接，所述频谱分析设备与所述中央处理电路电连接，所述中央处理电路与所述显示器电连接，外部电源分别与所述第一电源和第二电源电连接，所述第一电源分别与所述频谱探测设备和第一无线通信电路电连接并提供电源，所述第二电源分别与所述第二无线通信电路、频谱分析设备、中央处理电路和显示器电连接并提供电源。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的无人机频谱探测装置，在无人机进入设定区域时，通过探测无人机上下行通信的信号频率能够实现及时发现无人机，并通过中央处理电路判断无人机是否为外来无人机，通过无人机的频谱监测，实现了空间领域的安全防护，探测区域范围广，整个装置体积较小，便于携带，成本较低，适合大面积推广使用。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步：所述频谱探测设备包括至少一根探测天线和接收机，所述探测天线与所述接收机电连接，并接收无人机发射的电磁信号，所述接收机与所述第一无线通信电路电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述探测天线可以远程接收无人机上下行通信的电磁信号，并由接收机对所述电磁信号进行处理，从而转化为所述频谱分析仪可以识别的数字信号，便于准确得到无人机电磁信号的频率。

进一步：所述接收机包括功率分配器、滤波电路和AD转换电路，所述功率分配器与所述探测天线电连接，所述功率分配器、滤波电路和AD转换电路顺次串联，所述AD转换电路与所述第一无线通信电路电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述功率分配器可以将所述电磁信号按照相同的功率分为多路信号，再由所述滤波电路对每路信号进行带通滤波，并由所述AD转换电路将经过滤波后的每路信号转换为数字信号，便于所述频谱分析仪对所述数字信号进行后续处理。

进一步：所述第一无线通信电路和第二无线通信电路均采用无线电磁波收发芯片。

上述进一步方案的有益效果是：通过无线电磁波收发芯片可以实现远距离的数据信息收发，从而实现远程后台监测，大大提高了监测设备的远程覆盖范围。

进一步：所述装置还包括两组太阳能电池板，其中一组所述太阳能电池板与所述第一电源电连接，另一组所述太阳能电池板与所述第二电源电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述太阳能电池板可以为利用太阳能为所述频谱探测设备、第一无线通信电路、第一电源、第二无线通信电路、频谱分析设备和显示器提供电源，绿色低碳，节能环保，节约整个装置的用电成本。

进一步：所述装置还包括报警电路，所述报警电路与所述中央处理电路电连接，并在无人机发射的电磁信号的频率不在设定频率范围内时报警。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述报警电路可以在无人机发射的电磁信号的频率不在设定频率范围内时及时报警，便于及时提醒后台管理人员，方便后台管理人员及时采取措施。

进一步：所述显示屏为触摸输入显示器。

上述进一步方案的有益效果是：通过触摸输入显示器一方面可以实时显示监测结果，另一方面，便于属于控制指令，从而方便调整频谱监测仪的监测参数和监测模式，方便实现人机交互，提高用户操作的便捷性和体验感。

进一步：所述装置还包括干扰发射器，所述干扰发射器与所述中央处理电路电连接，并产生与所述无人机电磁信号的信道频率相同的干扰信号。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述干扰发射器可以在判断无人机为非法入侵无人机时发射干扰信号，使得非法入侵的无人机无法正常飞行，起到驱离的效果。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的无人机频谱探测装置的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的频谱探测设备的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的接收机的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例提供的无人机频谱探测装置的结构示意图；

图5为本实用新型另一实施例提供的的无人机频谱探测装置的结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例提供的的无人机频谱探测装置的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例提供的干扰发射电路的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种无人机频谱探测装置，包括多个频谱探测设备、第一无线通信电路、第一电源、第二无线通信电路、频谱分析设备、显示器和第二电源。

所述多个频谱探测设备均与所述第一无线通信电路电连接，所述第一无线通信电路与所述第二无线通信电路无线连接，所述第二无线通信电路与所述频谱分析设备电连接，所述频谱分析设备与所述显示器电连接，外部电源分别与所述第一电源和第二电源电连接，所述第一电源分别与所述频谱探测设备和第一无线通信电路电连接并提供电源，所述第二电源分别与所述第二无线通信电路、频谱分析设备、中央处理电路和显示器电连接并提供电源。

本实用新型的无人机频谱探测装置，在无人机进入设定区域时，通过探测无人机上下行通信的信号频率能够实现及时发现无人机，并判断无人机是否为外来无人机，通过无人机的频谱监测，实现了空间领域的安全防护，探测区域范围广，整个装置体积较小，便于携带，成本较低，适合大面积推广使用。

如图2所示，本实施例中，所述频谱探测设备包括至少一根探测天线和接收机，所述探测天线与所述接收机电连接，并接收无人机发射的电磁信号，所述接收机与所述第一无线通信电路电连接。通过所述探测天线可以远程接收无人机上下行通信的电磁信号，并由接收机对所述电磁信号进行处理，从而转化为所述频谱分析仪可以识别的数字信号，便于准确得到无人机电磁信号的频率。

如图3所示，本实施例中，所述接收机包括功率分配器、滤波电路和AD转换电路，所述功率分配器与所述探测天线电连接，所述功率分配器、滤波电路和AD转换电路顺次串联，所述AD转换电路与所述第一无线通信电路电连接。通过所述功率分配器可以将所述电磁信号按照相同的功率分为多路信号，再由所述滤波电路对每路信号进行带通滤波，并由所述AD转换电路将经过滤波后的每路信号转换为数字信号，便于所述频谱分析仪对所述数字信号进行后续处理。

优选地，作为本实用新型的一个实施例，该实施例中，所述第一无线通信电路和第二无线通信电路均采用无线电磁波收发芯片。通过无线电磁波收发芯片可以实现远距离的数据信息收发，从而实现远程后台监测，大大提高了监测设备的远程覆盖范围。

这里，所述第一无线通信电路和第二无线通信电路均采用型号为Si4432的远距离无线收发芯片，最大发射功率可以达到+20dB，灵敏度可以达到-121dBm，功耗较低，数据传输率可以达到256kbps，温度检测范围为-40℃到+85℃。

本实施例中，所述中央处理芯片采用ARM9处理芯片，用于将所述频谱分析仪得出的无人机电磁信号频率与预先存储的无人机频域数据比较，当无人机电磁信号频率不在预先存储的无人机频域数据范围内时，则表明该无人机为外来无人机。

本实施例中，所述频谱分析仪采用型号为SM-5010扫频式频谱分析仪，用于对所述接收机发送的数字信号进行傅里叶变换，且将时域数据变化为频域数据，便于得到无人机电磁信号的频率。

如图4所示，优选地，作为本实用新型的一个实施例，该实施例中，所述装置还包括两组太阳能电池板，其中一组所述太阳能电池板与所述第一电源电连接，另一组所述太阳能电池板与所述第二电源电连接。通过所述太阳能电池板可以为利用太阳能为所述频谱探测设备、第一无线通信电路、第一电源、第二无线通信电路、频谱分析设备和显示器提供电源，绿色低碳，节能环保，节约整个装置的用电成本。这里，每组所述太阳能电池板均的数量均为多个，并分别与对应的所述第一电源或所述第二电源电连接。

当然，这里所述第一电源与所述第二电源均为可充电电源，用于配合所述太阳能电池板存储电能。实际中，所述第一电源与所述第二电源均为可充电路电池。

如图5所示，优选地，作为本实用新型的一个实施例，该实施例中，所述装置还包括报警电路，所述报警电路与所示中央处理电路电连接，并在无人机发射的电磁信号的频率不在设定频率范围内时报警。通过所述报警电路可以在无人机发射的电磁信号的频率不在设定频率范围内时及时报警，便于及时提醒后台管理人员，方便后台管理人员及时采取措施。

实际中，所述报警电路可以采用灯光报警或者采用语音信息报警，或者两者结合起来使用，方便及时提醒后台管理人员。

本实施例中，所述显示屏为触摸输入显示器。通过触摸输入显示器一方面可以实时显示监测结果，另一方面，便于属于控制指令，从而方便调整频谱监测仪的监测参数和监测模式，方便实现人机交互，提高用户操作的便捷性和体验感。当然，实际中，如果发现无人机发射的电磁信号的频率不在设定频率范围内时，还需要显示具体的报警信息。

如图6所示，优选地，作为本实用新型的一个实施例，该实施例中，所述装置还包括干扰发射器，所述干扰发射器与所述频谱分析仪电连接，并产生与所述无人机电磁信号的信道频率相同的干扰信号。通过所述干扰发射器可以在判断无人机为非法入侵无人机时发射干扰信号，使得非法入侵的无人机无法正常飞行，起到驱离的效果。

如图7所示，本实施例中，所述干扰发射器包括基带信号发生器、干扰调制器、功率放大器、合路器和发射天线，所述基带信号发生器与所述中央处理电路电连接，所述基带信号发生器、干扰调制器、功率放大器、合路器和发射天线顺次电连接，所述基带信号发生器用于设定基带信号频率并生成基带信号，所述干扰调制器用于将基带信号调制为噪声信号，所述功率放大器用于对噪声信号进行放大，所述合路器用于将不同的噪声信号进行合并，所述发射天线用于将进行合并的噪声信号进行发射。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。