一种无线信号发射源追踪系统及其控制方法与流程

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种无线信号发射源追踪系统及其控制方法。

背景技术：

随着无线电发射设备使用越来越普遍，空间中的无线信号越来越多，同时也带来了各种问题，比如移动通信系统干扰问题，通过无线电设备考试作弊问题和通过伪基站发送垃圾广告及获取个人隐私等问题。而现在的环境也越来越复杂，高楼大厦林立，房屋密集，找到问题无线信号发射源难度也不断增大。

为此，已有技术人员开发出无人机无线电信号搜寻系统，但目前的无人机无线信号搜寻系统都是按照技术人员的指示搜寻无线信号，效率较低且容易出现误判。

为了满足现实工作中不断增加的无线信号追踪工作的需要，需要提高无人机追踪系统识别无线信号的准确率，以提升无线信号追踪的工作效率，降低技术人员的工作强度。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种无线信号发射源追踪系统，以解决现有技术无人机追踪系统识别无线信号的准确率不高，无线信号追踪的工作效率需要提高，从而降低技术人员工作强度的问题。

本发明是这样实现的，一种无线信号发射源追踪系统，所述系统包括：

信号追踪装置，用于采集无线信号并生成相应的频谱图，将生成的频谱图与给定的频谱图进行对比，从而生成无人机控制信号，使所述无人机进一步追踪无线信号发射源；

所述无人机，搭载有所述信号追踪装置，用于按照控制终端的预设飞行路径追踪无线信号发射源，还用于接收所述信号追踪装置发出的无人机控制信号，从而进一步追踪所述无线信号发射源；

所述控制终端，与所述无人机无线通信，用于无线信号追踪过程的综合调控。

在本发明另一个实施例中，提供了上述无线信号发射源追踪系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：

控制终端控制无人机按照预设的路径飞行，同时信号追踪装置实时采集无线信号并生成相应的频谱图，并将生成的频谱图与预设的频谱图进行对比得出对比结果；

当所述对比结果为相似时，生成所述无人机控制指令，控制所述无人机以当前位置为基准位置进一步追踪无线信号发射源；

当所述无人机与无线信号发射源足够接近时，所述信号追踪装置启动图像采集装置，对所述无线信号发射源进行图像采集。

本发明实施例提供了一种无线信号发射源追踪系统及其控制方法，所述系统包括信号追踪装置、无人机以及控制终端，通过设置于所述无人机上的信号追踪装置对无线信号发射源进行追踪，将给定的频谱图与采集到的无线信号生成的频谱图进行对比，从而确定无线信号发射源，整个工作过程通过所述控制终端进行综合调控，最终完成无线信号发射源的追踪。本发明能够提高无线信号发射源识别的准确率，提升无线信号追踪的工作效率，降低技术人员的工作强度。

附图说明

图1为一个实施例中提供的一种无线信号发射源追踪系统结构示意图；

图2为一个实施例中提供的一种无线信号发射源追踪系统的控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

图1为本发明一个实施例提供的一种无线信号发射源追踪系统结构图，所述系统包括：

信号追踪装置，用于采集无线信号并生成相应的频谱图，将生成的频谱图与给定的频谱图进行对比，从而生成无人机控制信号，使所述无人机进一步追踪无线信号发射源；

所述无人机，搭载有所述信号追踪装置，用于按照控制终端的预设飞行路径追踪无线信号发射源，还用于接收所述信号追踪装置发出的无人机控制信号，从而进一步追踪所述无线信号发射源；

所述控制终端，与所述无人机无线通信，用于无线信号追踪过程的综合调控。

在本发明中，所述信号追踪装置设置于无人机上，可以从更有利地位置收集无线信号，避免建筑、地形、植物等的干扰。通过事先给定频谱图对照标准，可以提高信号识别的准确率，防止出错，提高工作效率。进一步地，所述信号追踪装置与无人机的控制系统通信，可以生成无人机控制信息，从而控制无人机追踪无线信号源。应当理解，本发明所述频谱图不等于图片实体，也不完全等于图片格式数据，仅仅用于指代数据的内容包涵了频谱数据信息。

在本发明中，对所述无人机的具体形式不作限制，其作用在于将所述信号追踪装置带到更有利于信号收集的空中，并接受控制终端的控制指令，对设定区域进行无线信号搜索、追踪。可以理解，无人机可以是一架，也可以是多架构成追踪队列，对特定区域进行一次排查，在特定情况，如高考时的信号站点追踪等更为适用，此时，各架无人机之间可以相互通信，例如收集到信号最强的一架执行进一步的追踪，其余则沿设定路径继续排查等。

在本发明中，所述控制终端用于所述信号追踪装置及无人机的综合控制，包括指令的收发、路径的设定、数据的传输等，可以设定于特定地点，也可以是移动设备，还可以是通过信号中转站与所述信号追踪装置及无人机通信的设备，对其具体形式本发明不作限制。

本发明实施例提供了一种无线信号发射源追踪系统，所述系统包括信号追踪装置、无人机以及控制终端，通过设置于所述无人机上的信号追踪装置对无线信号发射源进行追踪，将给定的频谱图与采集到的无线信号生成的频谱图进行对比，从而确定无线信号发射源，整个工作过程通过所述控制终端进行综合调控，最终完成无线信号发射源的追踪。本发明能够提高无线信号发射源识别的准确率，提升无线信号追踪的工作效率，降低技术人员的工作强度。

在一个实施例中，所述系统还包括图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述无人机上，用于采集所述无线信号发射源的图像信息；

所述图像采集装置接收所述信号追踪装置或者控制终端的控制信号，从而启动图像采集。

在本发明中，所述系统还包括图像采集装置，通过设置图像采集装置可以采集可疑信号源的现场照片，供技术人员进行进一步分析，从而确认是否为目标信号源，可以进一步提高信号追踪的准确率，同时有利于技术人员对比分析，以便寻找其具体位置。

本发明实施例提供了一种无线信号发射源追踪系统，通过设置图像采集装置可以采集可疑信号发射源的图像信息，以供技术人员进行分析判断，提高识别的准确率，同时便于实地追踪。

在一个实施例中，所述系统还包括定位装置，所述定位装置设置于所述无人机上，用于所述无人机的定位，并通过无人机向所述控制终端发送位置信息。

在本发明中，所述定位装置通过无人机与所述控制终端通信，可以实时向所述控制终端回传当前的位置信号，可以是接近控制，有条件地触发，必要时回传位置信号，例如当所述信号追踪装置收集到可疑信号后开始启用定位功能，将整个进一步追踪的过程位置信息的变化进行跟踪记录，以便控制终端后期优化追踪过程，同时更准确地收集可疑信号源的位置等，此方式可以减少不必要的数据量，使系统进有针对性地进行信号追踪。

本发明实施例提供了一种无线信号发射源追踪系统，通过设置定位装置既可以引导无人机更高效准确地追踪到无线信号发射源，又使得无人机的位置时时处于监控之中，使得系统能够稳定地动作，完成无线信号追踪工作。

在一个实施例中，所述信号追踪装置包括：

信号采集模块，用于采集无线信号并生成相应的频谱图并存储；

对比模块，用于将生成的频谱图与给定的频谱图进行对比，还用于对比不同时刻采集到的信号强弱；

控制信号生成模块，用于根据所述对比模块的对比结果生成所述无人机的控制信号，使得所述无人机进一步追踪所述无线信号发射源。

在本发明中，所述信号采集模块用于无线信号的收集生成相应的频谱图，包括完成该功能的频谱仪。应当理解，所述生成相应的频谱图，并不等同于生成照片实体，也不完全等同于生成图形格式的数据，仅仅指生成的数据包涵无线信号的频谱信息。当然，必要的时候，例如在控制终端，所述频谱图可以显示为具体的图片形式，也可以保存或者打印出相应的图片文件，在无人机一端，仅以数据流的形式存在。

在本发明中，所述信号采集模块与无人机的控制系统相连，可以根据频谱图对比的结果生成相应的控制信号，控制无人机进一步追踪无线信号源。

本发明实施例提供了一种无线信号发射源追踪系统，可以通过频谱对比的方式识别信号源，并且，还可以生成相应的控制信号，控制无人机自动追踪无线信号源，提高了工作效率，提高了系统的智能化程度。

本发明实施例还提供了上述任一个实施例所述无线信号发射源追踪系统的控制方法，如图2所示，所述方法包括以下步骤：

步骤s201，控制终端控制无人机按照预设的路径飞行，同时信号追踪装置实时采集无线信号并生成相应的频谱图，并将生成的频谱图与预设的频谱图进行对比得出对比结果；

步骤s202，当所述对比结果为相似时，生成所述无人机控制指令，控制所述无人机以当前位置为基准位置进一步追踪无线信号发射源；

步骤s203，当所述无人机与无线信号发射源足够接近时，所述信号追踪装置启动图像采集装置，对所述无线信号发射源进行图像采集。

在本发明中，无人机的初始飞行路线由控制终端设定，在无线控制终端的控制下起飞，并开始沿着设定的追踪路径在特定区域内进行无线信号追踪。在无人机沿设定路径追踪无线信号的同时，信号收集装置实时收集无线信号，并根据收集到的无线信号生成相应的频谱数据，通过与给定的频谱数据进行对比从而识别出可疑信号源。

在本发明中，当对比结果为相似，即判定收集的信号来自于可疑信号源时，所述无线信号收集装置生成无人机控制信号，控制无人机脱离设定的路径，对无线信号源进行进一步追踪。

在本发明中，对无线信号源进行进一步追踪的目的在于收集无线信号源的现场图像，从而使技术人员进一步确定可疑信号源是否为追踪目标，同时利用图像数据，便于空中追踪完成后的实地追踪。

本发明实施例提供一种无线信号发射源追踪系统的控制方法，通过使无人机沿设定路径飞行、临时调整飞行路径进行进一步追踪相结合，可以更准确地找到可疑信号发射源，并采集到最清晰可靠的现场图像。

在本发明一个实施例中，所述将生成的频谱图与预设的频谱图进行对比得出对比结果，具体包括以下步骤：

步骤s301，读取生成的频谱图上预设的若干横坐标对应的纵坐标；

步骤s302，读取预设的频谱图上所述预设的若干横坐标对应的纵坐标；

步骤s303，对比相同横坐标下两张频谱图纵坐标的偏差，若所述偏差在设定范围内，则标记该点相似；

步骤s304，分别对比所有纵坐标，若相似点的比例在设定范围内，则判定两张频谱图为相似。

在本发明中，通过对比给定频谱与生成频谱对应点的值，从而判定点是否相似，通过统计相似点的比例从而判定信号源是否目标信号源，该方法可以有效地避免偶然误差，同时通过多点对比，可以通过调整做出判定的阀值，扩大或者缩小目标信号的搜索范围，例如增大阀值，同等条件下可以搜索出更多可疑信号，可以实现粗略追踪；减小阀值可以更准确地定位目标信号。可以理解，阀值指上述方法步骤中的偏差以及设定范围，步骤s303和步骤s304中的设定范围可以相同也可以不相同。

本发明实施例提供一种无线信号发射源追踪系统的控制方法，通过对比给定频谱图与生成频谱的对应点从而判定收集到的信号是否来自目标信号源，可以提高识别准确性，同时，在不同的追踪任务中，可以通过调整阀值扩大或者缩小识别的范围，提高系统的智能化程度。

作为上一个实施例的一个优化方案，所述控制无人机以当前位置为基准进一步追踪无线信号发射源，具体包括以下步骤：

步骤s401，所述无人机调整角度，同时所述信号追踪装置检测无线信号的强度，并控制所述无人机向信号强度最强的方向飞行第一设定距离；

步骤s402，飞行设定距离后，所述无人机调整角度和方向，所述信号追踪装置检测并对比各方向的无线信号强度，并控制所述无人机朝信号强度最强的方向飞行第二设定距离；

重复上一步骤，直到所述无人机与无线信号发射源足够接近。

在本发明中，所述无人机调整角度可以是，以当前位置为中心，绕竖直方向旋转，并在旋转过程中采集各个方向的信号，通过对比各个方向的信号强度，控制无人机朝信号强度最强的方向继续追踪第一设定距离，设置第一设定距离的目标在于既能保证无人机能更接近无线信号发射源，又不至于偏离设定路径太远；此后，无人机再次调整角度和/或方向，向当前位置检测到的信号最强的方向飞行第三设定距离，此过程可以如下进行：在当前位置分别朝左、右、上、下和前方分别飞行短距离然后返回当前位置，通过比较各个位置上的信号强度，确定下一飞行方向。重复以上过程，直到无人机足够接近无线信号发射源。需要理解的是，第一次重新调整方向、角度后，飞行的距离可以相同也可以不同，优选为不同且逐渐缩短，从而更准确地定位目标。

本发明实施例提供了一种无线信号发射源追踪系统的控制方法，通过比较信号强度的方式自动逐步调整飞行的方向，使无人机更接近无线信号发射源，从而保证了能够采集到更为清晰准确的无线信号发射源的现场图像，智能化程度高，识别准确。

作为上一优化方案的进一步优化，所述无人机与无线信号发射源足够接近，判断依据包括：信号强度、飞行高度、偏离预设路线的距离、搜索的时长。

在本发明中，判断无人机与无线信号发射足够接近的依据包括信号强度、飞行高度、偏离预设路线的距离、搜索的时长等。以信号强度以依据，当信号强度达到设定值，则可以认为已经足够接近，能够满足图像采集的需要，此是在预知信号源类型下的一种选择；以飞行高度判断，可以作为辅助判断依据，防止无人机与建筑物等相撞；以偏离预设路线的距离作为判官依据，可以防止无人机丢失；以搜索时长为判断依据，则兼顾了效率。实际中，可以是以各种依据的组合。当然，在此阶段内，控制终端可以随时终止搜索，或者通过采集到的图像再次进行路径调整，本发明对可能的操作形式不作限制。

本发明实施例提供了一种无线信号发射源追踪系统的控制方法，通过多种依据判定无人机与目标信号源的接近程度，保证了可以采集到清晰图像的同时保证了无人机有安全。

在本发明一个实施例中，所述对所述无线信号发射源进行图像采集，之后还包括：

所述无人机将采集到的图像及当前位置信息发送给所述控制终端；

通过定位装置，所述无人机返回到所述基准位置，继续沿所述预设的飞行路径追踪其它无线信号发射源。

在本发明中，应当理解，在上述方法的任意过程中，控制终端都可以对无人机的各个动作做出调整，例如放弃追踪，多角度采集图像等，依实际需要可以进行干涉。图像采集完成后，无人机返回到基准位置，执行下一个指令。

本发明实施例提供了一种无线信号发射源追踪系统的控制方法，通过自动追踪与有控制地追踪地相结合，能更加快速高效地追踪到无线信号发射源，且准确率得到提高。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。