无人机干扰系统、以及具有干扰功能的无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机干扰技术领域，尤其涉及一种无人机干扰系统、以及一种具有干扰功能的无人机。

背景技术：

无人机，全称无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)，是利用无线电遥控设备和程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

然而随着各种无人机，尤其是消费级小型无人机的普及，对社会安全带来严重的影响，甚至可能会存在人员伤亡的可能。比如无人机以随机路线进行飞行时，可能影响民用客机的起降；通过无人机携带危险物品，可能危害公共场所的安全。可见，需要提供一种方案，能够在特定的区域对无人机进行信号干扰，使无人机无法在特定区域内正常飞行，从而尽可能地保障区域安全。

技术实现要素：

本实用新型提供一种无人机干扰系统，用于同时实现控制宿主无人机飞行，并干扰非宿主无人机。

本实用新型提供一种具有干扰功能的无人机，用于同时实现飞行，并干扰其他无人机。

为达到上述目的，本实用新型实施例是这样实现的：

本实用新型实施例采用下述技术方案：

一种无人机干扰系统，包括：干扰模块、飞控主板、分别与干扰模块和飞控主板相连接的射频模块、以及与所述射频模块相连接的干扰发射天线和通信接收天线，其中，

所述干扰模块，用于产生干扰信号；

所述飞控主板，用于接收控制信号，并控制无人机飞行；

所述射频模块，用于根据预设的时间间隔，同时切换用于发射所述干扰信号的无线信道和用于接收所述控制信号的无线信道，以使在同一时间段内，利用所述干扰发射天线通过第一无线信道发射所述干扰信号，以及利用所述通信接收天线通过第二无线信道接收所述控制信号，并将所述控制信号发送给所述飞控主板，所述第一无线信道和所述第二无线信道对应的频段不重叠。

优选地，所述射频模块，具体用于：

根据预设的时间间隔，分别以同一时段内频段互不重叠的两组跳频序列，同时切换用于发射所述干扰信号的无线信道和用于接收所述控制信号的无线信道。

优选地，所述射频模块，具体用于：

根据预设的时间间隔，以相同的跳频序列为基础，以固定的跳频相位差，同时切换用于发射所述干扰信号的无线信道和用于接收所述控制信号的无线信道。

优选地，所述系统还包括与所述射频模块相连接的摄像头、以及与所述射频模块相连接的通信发射天线，其中，

所述摄像头，用于：

采集图像信息，并将所述图像信息对应的图像信号发送给所述射频模块；则

所述射频模块，还用于：

利用所述通信发射天线通过所述第二无线信道发射所述图像信号。

优选地，所述飞控主板与所述摄像头相连接，则所述摄像头，还用于：

对采集到的图像信息进行处理，得到目标对象的位移信息；

将所述目标对象的位移信息发送给所述飞控主板；则

所述飞控主板，还用于：

根据所述目标对象的位移信息控制无人机对所述目标对象进行跟随。

优选地，所述系统还包括与飞控主板相连接的云台，所述云台上装配有所述干扰发射天线以及所述摄像头，则所述飞控主板，还用于：

向所述云台发送转动指令；则

所述云台，用于：

接收所述飞控主板发送的转动指令，并进行转动。

一种具有干扰功能的无人机，包括：机身、飞行部件以及干扰发射天线和通信接收天线，所述机身内部装配有用于实现无人机干扰系统的干扰模块、飞控主板、以及射频模块。

优选地，所述无人机还包括摄像头。

优选地，所述无人机还包括云台，其中，所述机身用于固定所述通信接收天线，所述云台包括用于固定所述干扰发射天线和所述摄像头的转动端部，以及用于装配在所述机身上的固定端部。

优选地，所述飞行部件包括旋翼和对应的机臂。

由以上实施例提供的技术方案可见，本实用新型提供的无人机干扰系统、以及具有干扰功能的无人机中，射频模块可以根据预设的时间间隔，同时将用于发射干扰信号的无线信道和用于接收控制信号的无线信道切换为不同的无线信道，以使无人机可以在同一个时间段内，可以利用干扰发射天线通过第一无线信道发射干扰信号，以及利用通信接收天线通过第二无线信道接收控制信号，并将控制信号发送给飞行模块，其中第一无线信道和第二无线信道对应的频段不重叠。从而可以使干扰信号无法干扰到宿主无人机接收控制信号，但能够对其他非宿主无人机进行干扰。也即在宿主无人机飞行时，可以在控制其飞行状态的同时，干扰到其他非宿主无人机，进而使干扰功能具有较好的机动性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种无人机干扰系统的结构图；

图2为本申请实施例提供的第一无线信道和第二无线信道的变化示意图；

图3为本申请实施例提供的同时切换第一无线信道和第二无线信道的示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种无人机干扰系统的结构图；

图5为本申请实施例提供的另一种无人机干扰系统的结构图；

图6为本申请实施例提供的另一种无人机干扰系统的结构图；

图7为本申请实施例提供的一种无人机干扰系统和遥控系统的结构图；

图8为本申请实施例提供的一种具有干扰功能的无人机的结构图；

图9为本申请实施例提供的另一种具有干扰功能的无人机的结构图；

图10为本申请实施例提供的具有干扰功能的无人机的安全保护应用场景示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请中各实施例提供的技术方案。

请参考图1，为申请实施例公开的一种无人机干扰系统的结构图，该无人机干扰系统可以包括干扰模块10、飞控主板11、射频模块12、干扰发射天线13、以及通信接收天线14，该无人机干扰系统可以应用在无人机上，也即无人机可以搭载该无人机干扰系统，而搭载该无人机干扰系统的无人机就可以称为宿主无人机，其他的无人机就可以称为非宿主无人机。

具体地，干扰模块10，可以用于产生干扰信号，比如该干扰信号可以是针对无人机在飞行过程中的干扰信号，以便干扰无人机接收对应的遥控装置发来的控制指令，还可以干扰无人机向对应的遥控装置发送飞行信息等。

飞控主板11，可以用于接收控制信号，并控制无人机飞行，具体地，该控制信号中可以携带用于控制该无人机的控制指令，比如可以携带该无人机对应的遥控装置发送来的控制指令，通过该控制指令可以控制无人机的飞行速度、轨迹，等。

射频模块12，可以用于发射干扰信号和接收控制信号，进一步地，可以分别与干扰模块10、飞控主板11、以及干扰发射天线13和通信接收天线14相连接，从而可以将干扰模块10产生的干扰信号通过干扰发射天线13进行发射，还可以通过通信接收天线14接收来自遥控装置或其他控制装置发射的控制信号。如图1所示，干扰发射天线13可以用于发射干扰信号，而通信接收天线14可以用于接收控制信号。

如前文所述，宿主无人机可以搭载该无人机干扰系统，故为了避免宿主无人机发射的干扰信号对自身进行干扰，即实现不影响宿主无人机接收控制信号的同时，还可以对其他无人机进行干扰的目的，射频模块12，可以根据预设的时间间隔，同时切换干扰信号的无线信道和控制信号的无线信道，以使无人机在同一时间段内，可以利用干扰发射天线13通过第一无线信道发射干扰信号，以及利用通信接收天线14通过与第一无线信道不同的第二无线信道接收控制信号并发送给飞控主板11，其中，第一无线信道和第二无线信道对应的频段不重叠。这种方式也可以称为跳频，即根据预设的时间间隔，变化收发信号的频段，从而实现切换无线信道。如图1所示，该第一无线信道也可以称为干扰信道，用于发射干扰信号，而该第二无线信道也可以称为通信信道(或称无人机通信信道)，用于接收控制信号。

对于信号而言，尤其是针对不同技术领域，均可以利用相对固定的频段，从而避免对其他领域的信号干扰，比如针对本申请中的无人机信号，就可以有相对固定的频段，具体比如可以使用2.4G频段：2412～2472MHz和5.8G频段：5725～5850MHz。而在实际应用中，比如可以以20MHz或其他数量级为间隔，划分出互不干扰的多个子频段，具体比如，针对5.8G频段而言，则可以划分出5745MHz、5765MHz、5785MHz、5805MHz、5825MHz等多个子频段。通过不同的子频段进行通信，可以实现互不干扰，而不同的频段也就可以表征不同的无线信道，无线信道可以是对无线通信中发送端和接收端之间通路的一种形象比喻，不同的无线信道可以指传输过程中的不同频率范围，也即不同频段。比如，可以将5805MHz、5825MHz这两个子频段分别命名为161无线信道和165无线信道，而在实际应用中，可以根据预设的规则，对信道进行自定义命名，比如第1无线信道、第2无线信道、第3无线信道、第n无线信道，等。那么通过两个不同的信道，即使在同一时刻同时收发信息，也能够尽量避免干扰。

所以，如图1所示，射频模块12就可以根据预设的时间间隔，同时切换干扰信道和通信信道的频段，从而使发射干扰信号和接收控制信号时互不干扰，进而达到既不影响对其他无人机的干扰功能，也不影响对宿主无人机的控制功能。比如预设的时间间隔可以是1秒钟，那么每隔1秒钟，就可以同时切换干扰信道和通信信道的频段，使得无人机可以在这1秒的时间段内，利用干扰发射天线13通过第一无线信道发射干扰信号，并利用通信接收天线14通过与第一无线信道不同的第二无线信道接收控制信号。

需要说明的是，相邻两个时间间隔之间，切换前后的两个第一无线信道可以不同，类似地，切换前后的两个第二无线信道也可以不同。比如，在第一个1秒的时间段内，可以通过第1无线信道发射干扰信号，并通过第8无线信道接收控制信号；当到达第二个1秒钟时，可以同时切换干扰信道和通信信道，从而通过第6无线信道发射干扰信号，并通过第5无线信道接收控制信号。而在实际应用中，切换前后的第一无线信道和第二无线信道，有一个与前一周期的不同即可，比如，在第一个1秒的时间段内，可以通过第1无线信道发射干扰信号，并通过第8无线信道接收控制信号，当到达第二个1秒钟时，可以只切换干扰信道，从而通过第6无线信道发射干扰信号，并依旧通过第8无线信道接收控制信号，类似地，也可以只切换通信信道。而对于如何切换，只要能实现同一时间段内，通过两个不同的无线信道分别发射和接收干扰信号和控制信号即可。

在实际应用中，若进行无规律的跳频，难免会出现干扰信道和通信信道处在相同频段的情况。所以，在一种实施方式中，为了更好地使干扰信道和通信信道在同一时间段内分别处在不同的频段。射频模块12，可以根据预设的时间间隔，分别以同一时段内频段互不重叠的两组跳频序列，同时切换干扰信号的无线信道和控制信号的无线信道，以使宿主无人机可以在同一时间段内，利用天线干扰发射13通过第一无线信道发射干扰信号，以及利用通信接收天线14通过第二无线信道接收控制信号。具体地，跳频序列，可以是指一组随机码，可以用于控制跳变频段的规律，而两组互不重叠的跳频序列，就可以使两无线信道切换前后，均处于不同的无线信道，从而可以使发射干扰信号和接收控制信号互不干扰。比如，第一组跳频序列可以是1、3、5、8无线信道，而第二组跳频序列则可以是2、4、1、3无线信道，那么从分别第一个无线信道为起始信道，并同时切换时，则可以在同一时段内，使用于发射干扰信号的第一无线信道和用于接收控制信号的第二无线信道，分别处在不同信道，从而避免干扰。

在实际应用中，预设的时间间隔越短，则干扰的效果越好，反之，预设的时间间隔越长，则干扰的效果越差。具体地，比如预设的时间间隔为500ms(毫秒)，那么1秒钟可以切换两次无线信道，则干扰信号在这1秒钟内，可以对两个不同频段进行干扰，若预设的时间间隔为50ms(毫秒)，那么1秒钟可以切换20次无线信道，则干扰信号在这1秒钟内，可以对二十个不同频段进行干扰。随着技术的发展，可以通过缩短跳频的时间间隔，也即增加跳频频率的方式，达到更好的干扰性能。

在前文已经介绍，若无规律的进行跳频，难免会出现干扰模块无线信道和无人机无线信道处在相同频段。所以，在一种实施方式中，为了更好地使干扰信道和通信信道在同一时间段内分别处在不同的频段。射频模块12，可以用于根据预设的时间间隔，以相同的跳频序列为基础，以固定的跳频相位差，同时切换用于发射干扰信号的无线信道和用于接收控制信号的无线信道，以使宿主无人机可以在同一时间段内，利用干扰发射天线13通过第一无线信道发射干扰信号，以及利用通信接收天线14通过第二无线信道接收控制信号。

请参考图2，为第一无线信道和第二无线信道的变化示意图。其中，横轴可以表征跳频次序，也即第几次跳频，纵轴可以表征无线信道的编号，在第1次跳频时，可以将干扰模块所用的第一无线信道(干扰信道)切换为第8无线信道，而将无人机所用的第二无线信道(通信信道)切换为第17无线信道，以便可以利用第8无线信道发射干扰信号，利用第17无线信道接收控制信号；类似地，在第2次跳频时，可以将第一无线信道切换为第14无线信道，而将第二无线信道切换为第8无线信道；在第18次跳频时，可以将第一无线信道切换为第17无线信道，而将第二无线信道切换为第6无线信道。如图2所示，第一无线信道和第二无线信道的跳频序列为相同的跳频序列，比如可以均是由第8无线信道跳到第14无线信道，由第7无线信道跳到第18无线信道，在经过18次跳频后进行重复，但在每次跳频时，两无线信道需为不同，从而互不干扰，但如图2所示，可以相差1个固定的跳频相位差，也即实现了共享一个跳频序列，但错开一个跳频相位差，使在同一时间段内互不干扰。

而在实际应用中，为了实现对更多的频段进行干扰的目的，跳频序列中尽量包含多个无线信道，比如当以相同的跳频序列为基础，以固定的跳频相位差进行跳频时，这个相同的跳频序列可以包括无人机可用的全部无线信道，比如在图2的基础上，可以扩展为0至20无线信道均在调频序列中出现一次，从而可以实现对全部无线信道进行干扰。另外，通过加快跳频的频率，能够达到更好地对多个信道进行干扰的目的。

请参考图3，为同时切换第一无线信道和第二无线信道的示意图。在开始后，可以进行跳频初始化配置，比如可以配置跳频序列，时间间隔等，此后触发跳频操作，比如可以判断是否到达预设的时间间隔，若达到，则可以同时切换干扰信号的无线信道(简称干扰信道)和控制信号的无线信道(或称无人机信道)。而在实际应用中，在进行跳频初始化配置后，还可以根据控制指令，触发跳频操作，比如可以在接收到遥控装置发送的干扰指令后触发跳频操作。

请参考图4，为申请实施例公开的另一种无人机干扰系统的结构图，该无人机干扰系统可以包括干扰模块10、飞控主板11、射频模块12、以及干扰发射天线13、通信接收天线14和通信发射天线15。而飞控主板11也可以产生飞行信号，这里的飞行信号就可以是指无人机在飞行时，由飞控主板根据检测到的飞行状态信息产生的信号，比如可以包含无人机在飞行时的速度、海拔、以及检测到的温度、湿度、风速等。而射频模块12，还可以用于利用通信发射天线15通过第二无线信道发射该飞行信号。

请参考图5，为申请实施例公开的另一种无人机干扰系统的结构图，该无人机干扰系统可以包括干扰模块10、飞控主板11、射频模块12、以及干扰发射天线13、通信接收天线14和通信发射天线15，还可以包括与射频模块12相连接的摄像头16。

该摄像头16可以用于采集图像信息，并将该图像信息对应的图像信号发送给射频模块12，则射频模块12，还可以用于利用通信发射天线15通过第二无线信道发射该图像信号。具体地，在实际应用中，无人机通常可以装配有摄像头，从而可以在飞行时进行图像采集，此时可以将采集到的图像信息通过射频模块12进行发射，具体地，摄像头16内部可以将采集到的图像信息转换为可以发射的图像信号，并由射频模块12进行发射。而为了不受到干扰信号的影响，射频模块12可以通过第二无线信道进行发射，从而使遥控装置在接收发射图像信号时，也就不会受到干扰信号的干扰。而根据前文的介绍，此时，与遥控装置进行收、发信号，均可以通过第二无线信道，也就均避开了干扰信号所用第一无线信道。

在一种实施方式中，飞控主板11还可以与摄像头16相连接，则摄像头16，还可以用于对采集到的图像信息进行处理，得到目标对象的位移信息；将该目标对象的位移信息发送给飞控主板11，则飞控主板11还可以用于根据该目标对象的位移信息控制无人机对该目标对象进行跟随。比如可以预设目标对象为某个车辆，而应用场景就可以是需要进行安全保护的某个车辆，则摄像头16可以实时采集图像信息并进行实时处理，从而得到目标对象的在图像中的位移信息，并将该位移信息发送给飞控主板11，以便飞控主板11可以根据位移信息，控制无人机的飞行轨迹，保持这个车辆在图像中处于相对固定的范围内，也即通过位移信息控制无人机对车辆进行跟随。

请参考图6，为申请实施例公开的另一种无人机干扰系统的结构图，该无人机干扰系统可以包括干扰模块10、飞控主板11、射频模块12、干扰发射天线13、通信接收天线14、通信发射天线15、与射频模块12相连接的摄像头16、还可以包括与飞控主板11相连接的云台17，具体地，飞控主板11，还可以用于向云台17发送转动指令，则云台17，可以接收飞控主板11发送的转动指令，并据此进行转动。在一种实施方式中，该云台15可以装配有干扰发射天线13、通信接收天线14、通信发射天线15和摄像头16。

在实际应用中，也可以通过转动云台的方式，进而转动干扰发射天线13的方式，对移动的目标对象进行更好的保护，则在一种实施方式中，摄像头16，还可以用于对采集到的图像信息进行处理，得到目标对象的位移信息；将该目标对象的位移信息发送给飞控主板11，则飞控主板11还可以用于根据该目标对象的位移信息向云台发送转动指令，以便保护该目标对象。具体地，也可以根据上述方式，通过位移信息控制云台转动，以便控制干扰发射天线13的角度，使发射的干扰信号尽量覆盖目标对象，以便对目标对象进行更好的保护。

请参考图7，为申请实施例公开的一种无人机干扰系统和遥控系统的结构图，无人机干扰系统可以包括干扰模块10、飞控主板11、射频模块12、干扰发射天线13、通信接收天线14、通信发射天线15和摄像头16。该遥控系统(比如可以是如前文介绍的遥控装置)中可以包括遥控主板、射频模块、以及通信发射天线和通信接收天线。具体地，遥控系统中的遥控主板，可以根据用户的控制指令，通过第二无线信道发射控制信号，以便无人机通过第二无线信道接收到控制指令，而对于前文提到的飞行信号和图像信号，也可以由无人机通过第二无线信道发射，从而该遥控系统的通信接收天线可以进行接收。在前文提到，无人机可以通过跳频序列，以预设的时间间隔切换不同的无线信道，则为了能够正常的收发信号，该遥控系统也可以以相同的跳转序列，保持与第二无线信道时刻一致。也即，当无人机的射频模块12切换至第二无线信道时，该遥控系统也需要同步切换至第二无线信道。

在前文已经介绍，无人机可以使用2.4G频段和5.8G频段与遥控系统进行通信，则通常情况下，无人机确实可以通过这两个频段接收遥控系统发送的控制信号、并通过这两个频段发射给遥控系统飞行信号和图像信号。但在实际应用中，无人机还可以通过1.5G频段实现定位的功能，比如GPS(Global Positioning System，全球定位系统)信号的频段就可以是1.5G频段，然而无人机在受到干扰后，往往可以通过GPS信号进行返航，所以在一种实施方式中，本申请中的干扰信号可以不包括1.5G频段。

请参考图8，为申请实施例公开的一种具有干扰功能的无人机的结构图，该无人机可以包括机身20、飞行部件21、以及干扰发射天线13、通信接收天线14，其中，在机身20内部可以装配有用于实现无人机干扰系统的干扰模块10、飞控主板11、以及射频模块12。具体地，该无人机可以通过上述无人机干扰系统，在飞行过程中的同一时间段内，利用干扰发射天线13通过第一无线信道发射干扰信号，以及利用通信接收天线14通过第二无线信道接收控制信号。还可以利用通信发射天线(图中未示出)通过第二无线信道发射飞行信号、以及图像信号。

在一种实施方式中，该无人机的飞行部件21可以包括旋翼和对应的机臂。在一种实施方式中，飞行部件21可以包括四对旋翼和对应的机臂。当然为了达到飞机的目的，也可以包括三对旋翼和对应的机臂，而为了使飞行更稳定，可以包括大于四对旋翼和对应的机臂。

请参考图9，为申请实施例公开的一种具有干扰功能的无人机的结构图，该无人机可以包括机身20、飞行部件21、干扰发射天线13、通信接收天线14、通信发射天线15，摄像头16、以及云台17，其中，机身20可以用于固定通信接收天线14和通信发射天线15，云台17可以包括用于固定干扰发射天线13和摄像头16的转动端部，以及用于装配在机身20上的固定端部。而该云台17，可以与机身20内部的飞控主板11相连接，用于接收转动指令，从而可以对转动端部进行转动，以便转动干扰发射天线13和摄像头16的角度。在实际应用中，通信接收天线14和通信发射天线15可以通过折叠的方式，便于收纳，具体的折叠方式可以通过可折叠天线、以及与机身20的可转动固定零件实现。

在实际应用中，干扰发射天线13可以装配在无人机上，也可以拆卸下来，且可以通过对无人机进行设置，禁用干扰模块，也即去掉无人机干扰系统，使无人机不再具有干扰功能，而作为一般的、具备飞行功能的无人机使用。

请参考图10，为本申请的具有干扰功能的无人机的安全保护应用场景示意图，图中的具有干扰功能的无人机就可以指本实用新型，在同一个时间段内，利用干扰发射天线13可以通过第一无线信道发射干扰信号，以及通信接收天线14和通信发射天线15通过第二无线信道分别接收控制信号、发射飞行信号和图像信号，还可以利用前文介绍的摄像头16和飞控主板11，对特定的目标对象，比如图中的车辆进行跟随。以便实时对包括目标对象的立体区域进行干扰，同时也不会影响接收控制信号、发射飞行信号和图像信号，使得该无人机在飞行过程中就可以对其他无人机进行干扰，具有较好的机动性。当入侵的无人机飞行到干扰信号的范围内时，则利用不断变化无线信道的干扰信号对其进行干扰。

由以上实施例提供的技术方案可见，本实用新型提供的无人机干扰系统、以及具有干扰功能的无人机中，射频模块可以根据预设的时间间隔，同时将用于发射干扰信号的无线信道和用于接收控制信号的无线信道切换为不同的无线信道，以使无人机可以在同一个时间段内，可以利用干扰发射天线通过第一无线信道发射干扰信号，以及利用通信接收天线通过第二无线信道接收该控制信号，并将控制信号发送给飞行模块，其中第一无线信道和第二无线信道对应的频段不重叠。从而可以使干扰信号无法干扰到宿主无人机接收控制信号，但能够对其他非宿主无人机进行干扰。也即在宿主无人机飞行时，可以控制其飞行状态的同时，干扰到其他非宿主无人机，进而使干扰功能具有较好的机动性。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。