本发明与干扰系统有关，特别是有关于一种射频干扰系统及方法。
背景技术：
射频(radiofrequency，rf)干扰系统可以用于通过发射rf干扰电磁(interferentialelectromagnetic，em)波来干预无人机(unmannedaerialvehicle，uav)的遥控或接管uav的操作，以拦截uav入侵并接近禁区等军事基地和机场清除区。射频干扰装置应能够以与无人机的操作频率相同的射频频率发射em波，从而实现有效的干扰。大多数遥控无人机(例如商业无人机)通常被允许以1.5ghz、2.4ghz或5.8ghz的频率操作，而不是rf频谱的其他单一频带。此外，典型的干扰装置被配置为仅发射限制用于拦截可以调节其操作频率的uav的单频带干扰em波。因此，仅具有单频rf发射的rf干扰装置不能有效地排除远程控制的无人机。
因此，有必要提供一种新颖且具有进步性的射频干扰系统，以解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种射频干扰系统及方法，可发射完全覆盖无人机的工作频率范围的干扰射频信号，以有效地排除在不同频率下工作的无人机。
为达成上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种射频干扰系统，包括：一射频干扰装置，用于向一无人机(unmannedaerialvehicle，uav)发射干扰rf电磁(interferentialelectromagnetic，em)波，包括一天线支架及设于该天线支架的至少两天线模块，至少两天线模块用于向该uav发射不同rf频率的干扰rf电磁波信号。
进一步的，
至少两天线模块发射的干扰rf电磁波信号的频率为1.5ghz、2.4ghz和5.8ghz其中至少两个。
至少两天线模块的数量为三个，三个天线模块分别布置于一个三角形的三个顶点上，该三角形的三个顶点定义为a、b、c，顶点a到顶点b不小于10cm。
所述天线支架设有复数导轨，该导轨为规格化通用的导轨，至少两天线模块各自可拆卸地固定在其中一导轨。
该射频干扰系统还包括一辅助电力设备，该辅助电力设备连接所述射频干扰装置且提供功率及干扰rf电磁波信号至所述射频干扰装置。
所述辅助电力设备包括能产生所述干扰rf电磁波信号的复数干扰rf信号产生器。
所述辅助电力设备还包括一干扰控制器、复数电池面板及一控制线连接器，该干扰控制器被配置为可在rf频谱上搜寻用于uav的rf操作频率，复数干扰rf信号产生器产生rf1.5ghz、2.4ghz和5.8ghz的干扰rf电磁波信号，复数信号放大器被配置为可放大产生的干扰rf电磁波信号，复数电池面板具有复数电池组，该控制线连接器经由一电力电缆和复数电缆连接器向所述射频干扰装置提供电池电力，每个输出放大的干扰rf电磁波信号传输到所述天线模块。
所述射频干扰装置设有一控制按钮及一gps按钮，仅按压该控制按钮可激活所述射频干扰装置处于一控制模式，以使uav从其用户失去控制并迫使其返回用户的位置，仅按压该gps按钮激活可激活所述射频干扰装置处于一gps模式，以阻止uav的定位功能，按下该控制按钮及gps按钮可激活所述射频干扰装置处于一gps+控制模式，以强制控制入侵的uav立即着陆。
所述射频干扰装置设有一供稳定支承在操作者肩上的肩架、以及一供操作者握持的手柄。
所述射频干扰装置包括一包括至少两天线模块的天线部分、且另设有一电源开关杆，该电源开关杆可相对于一旋转轴线旋转至一待机位置或一开启位置，该电源开关杆具有一位于该天线部分下侧的枢转部分，该枢转部分具有一用于锁定和解锁该电源开关杆的旋转的按钮。
为达成上述目的，本发明提供一种利用上述射频干扰系统的射频干扰方法，包括以下步骤：搜寻及锁定入侵无人机；当该入侵无人机被锁定，打开该电源开关以激活该射频干扰装置；选择干扰模式，其中该射频干扰装置在所选择的干扰模式下能发射一与该入侵无人机操作频率相同的干扰rf电磁波信号，以接管该入侵无人机的遥控。
进一步的，
利用一uav侦测系统定期监测是否有无人机接近禁区，若该uav侦测系统侦测出接近的无人机为入侵禁区的无人机，一警报信号从该uav侦测系统发送到该射频干扰系统，在接收到警报信号之后，该射频干扰系统发出警告声或光。
本发明的优点是：
本发明的射频干扰系统及方法，可发射完全覆盖无人机的工作频率范围的干扰射频信号，以有效地排除在不同频率下工作的无人机。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的立体图。
图2为主要显示本发明一较佳实施例的天线的局部示意图。
图3为主要显示本发明一较佳实施例的控制面板的示意图。
图4为本发明一较佳实施例的辅助电力设备示意图。
图5为本发明另一较佳实施例的示意图。
图6为主要显示本发明另一较佳实施例的天线的局部示意图。
图7为本发明一较佳实施例的运作流程图。
具体实施方式
以下仅以实施例说明本发明可能的实施例，然并非用以限制本发明所欲保护的范畴，事先声明。
本发明的射频干扰系统包括一射频干扰装置，该射频干扰装置用于向一无人机(unmannedaerialvehicle，uav)发射干扰rf电磁(interferentialelectromagnetic，em)波，该射频干扰装置包括一天线支架及设于该天线支架的至少两天线模块，至少两天线模块用于向该uav发射不同rf频率的干扰rf电磁波信号。其中至少两天线模块发射的干扰rf电磁波信号的频率为1.5ghz、2.4ghz和5.8ghz其中至少两种。
射频干扰系统可以部署用于干扰和拦截可能接近和入侵诸如军事基地和机场清除区域的禁止区域的遥控飞行器。通过配备复数个能够发射完全覆盖无人机(uav)的操作频率范围的射频信号的天线，射频干扰系统可以有效地排除在不同频率下工作的遥控无人机。
请参考图1至4，其显示本发明的一较佳实施例，在本实施例中，该射频干扰系统可以包括一用于向uav发射干扰rf电磁波信号的便携式射频干扰装置和一用于向便携式射频干扰装置提供功率及干扰rf信号的辅助电力设备。该便携式rf干扰装置可以包括至少两个向uav发射不同rf频率的em波信号的天线模块以及一天线支架，该天线支架可具有供至少两天线模块可拆卸地固定在其上的导轨。干扰rf电磁波信号可以从安装在辅助电力设备中的多个干扰rf信号产生器提供，其可以产生对应天线模块rf的1.5ghz、2.4ghz和5.8ghz信号中的至少两rf频率信号。
当移动中的uav被操作员锁定时，射频干扰系统可搜寻出用于移动uav的当前操作频率。一旦确定了当前的操作频率，该干扰rf信号产生器可以产生与当前操作频率相同频率的干扰rf电磁波信号，并且该天线模块将发射干扰rf电磁波信号，以产生的干扰rf电磁波信号接管uav。
天线支架可以成形为类似于步枪，设有供操作者容易握持的手柄和精确瞄准目标uav的瞄准装置。然而，应该注意的是，只要操作者能够以便利的方式保持射频干扰装置而瞄准锁定在目标无人机上，天线支架不限制在特定的形状。据此，通过具有多个统一规格化通用的导轨的任意天线支架，能允许多个天线模块安装于其上，操作者可将复数天线模块与天线支架上拆组。例如，天线支架的统一规格化的轨道可与典型步枪所用的轨道相同，如皮卡汀尼(picatinny)轨道。换句话说，操作者可以将天线模块单独携带而不需要天线支持，并且可在工作场所中的任何具有picatinny导轨的天线支架上组装。因此，只要天线模块和辅助电力设备可以组装在一起作为全功能的射频干扰系统，可不需天线支架。
请配合参考图1及图5，射频干扰装置101具有三个天线模块103，104和105、三个用于将复数干扰rf信号产生器的高频干扰rf电磁波信号传输到天线模块的传输电缆106(用于简明地表示为单个数字106)、一包括一柄部107和复数导轨109(如图5所示的凹槽轨道)的天线支架108，复数导轨供复数天线模块103，104和105组设于其上。柄部107还可以设置有一触发器，因此操作者能够通过拉动触发器来启动射频干扰装置101。每个天线模块包括一用于发射一特定频率的干扰rf电磁波信号的天线和一用于覆盖保护天线的模块壳体。每个rf传输电缆106将其中一天线模块连接到一安装在辅助电力设备中的干扰rf信号产生器(将参照图3进一步示出)。射频干扰装置还可以设置有一瞄准装置113，因为可以通过干扰rf电磁波信号可达到基本上较长的距离，使操作者能在肉眼无法看清的较远距离处更好地瞄准入侵的uav。天线支架108可以设置有一肩架，其提供一机制使操作者牢固地支撑射频干扰装置并且容易瞄准uav。
图2示出了射频干扰装置中的天线模块的透视图。天线模块104内的天线209被配置为发射在特定rf频带中的rf1.5ghz，2.4ghz和5.8ghz信号中的其中一个的干扰rf电磁波信号。例如，由天线209所涵盖的用于干扰的射频可以被设置为rf1.5ghz；另外两个用于干扰的射频可以分别由天线模块103和105内的其他两个天线所涵盖。
由于uav可以以1.5ghz，2.4ghz和5.8ghz的rf信号的频率远程操作，所以射频干扰装置可以配备有三个天线以涵盖用于遥控无人机的全部范围的操作频率。每个天线发射对应于uav的三个操作频率之一的干扰rf电磁波信号。可以将三个天线模块呈三角形布置(如图1所示的三角形表示)而安装至射频干扰装置。每个天线模块可以可拆卸地安装在三角形布置的一个顶点上，在一个示例性实施例中，天线模块104可以安装在顶点a处，天线模块103可以安装在顶点b处，并且天线模块105可以安装在三角形布置的顶点c处。此外，三角形布置的几何尺寸也可以被设计成使得由三个天线发射的干扰rf电磁波信号将不会相互干扰并产生有效的天线辐射图样(radiationpattern)。例如，为了形成预期的辐射图样，顶点a到顶点b可以不小于10cm；如果天线模块103和104分别安装有发射rf1.5和2.4ghz信号的天线。此外，三角形布置使得复数天线模块平行定向，使得任何两个天线发射的干扰rf电磁波信号将不会在远处相交，从而使rf发射更有效的远场辐射图样(farfieldradiationpattern)。
此外，从三个天线发射的干扰rf电磁波信号可以被配置为横向偏振(由图1所示的z轴表示)，以获得更好的干扰rf电磁波信号发射。
图3示出了根据本发明的一个实施例的射频干扰装置301的控制面板。该控制面板可以放置在其中一个天线模块的后面板上。一电力开关310用于在已经搜寻到入侵uav之后开启射频干扰装置。射频干扰装置开启后，基本上有三种模式可供选择遥控uav的干扰频率。
首先，通过仅按压一控制按钮312激活的控制模式是使uav从其用户失去控制并迫使其返回用户的位置；其次，仅通过按压一gps按钮311激活的gps模式是阻止uav的定位功能；第三，通过按下控制按钮312和gps按钮311，射频干扰装置强制控制入侵的uav立即着陆，这可以被称为gps+控制模式。每种模式可选择射频干扰装置对应于入侵无人机的不同操作频率的干扰。例如，gps模式被配置为阻挡来自gps卫星发出的1.5ghz的rf信号；控制模式被配置为阻挡来自无人机的遥控器上发出的2.4ghz和5.8ghz的rf信号；gps+控制模式被配置为阻挡来自uav的遥控器上发出的所有两个频率的rf信号。
在图3中也示出了一瞄准装置313，以便与图1相辅描述。图4示出了根据本发明的一个实施例的用于射频干扰系统的一辅助电力设备402。辅助电力设备402包括一干扰控制器、复数干扰rf信号产生器、复数(例如两个)电池面板415、一控制线连接器414，干扰控制器可以在rf频谱上搜寻用于uav的rf操作频率，复数干扰rf信号产生器产生rf1.5ghz、2.4ghz和5.8ghz的干扰rf电磁波信号，复数信号放大器为了放大产生的干扰rf电磁波信号，可以在辅助电力设备402上安装具有复数电池组且作为电源的复数电池面板415，控制线连接器414经由一电力电缆和复数电缆连接器416向射频干扰装置提供电池电力，每个输出放大的干扰rf电磁波信号传输到天线模块。干扰控制器在rf频谱上的搜寻可以被配置为比目标无人机的操作频率的变化还要更快。
在本发明的另一实施例中，辅助电力设备可以整合到射频干扰装置中而成为一体式射频干扰系统。对于这种一体式射频干扰系统，电源、干扰rf信号产生器和信号放大器集成在一起，使得系统组件之间的连接电缆和电线可以大大缩短，从而减少整个射频干扰系统中电力及信号传输的功率损耗。
图5为根据本发明的另一实施例的集成便携式射频干扰系统500的示意图。集成便携式射频干扰系统500的主体可以包括一天线部分501和一辅助功率部分502。天线部分501包括分别发射rf1.5ghz，2.4和5.8ghz干扰信号的三个天线，天线部分501被模块壳体封装。相应的复数信号产生器和复数信号放大器可以包括在辅助功率部分502中，如此，信号传输电缆的要求大大降低。瞄准装置513可以设置在集成便携式射频干扰系统500的一侧上。一电池组515可以安装在集成便携式射频干扰系统500的后端。一肩架508可以稳定支承在操作者的肩上，当瞄准移动的uav时，可以牢固地支撑集成便携式射频干扰系统500。一手柄507设计供操作者更容易保持集成便携式射频干扰系统500。
对于集成便携式射频干扰系统500的操作，通过相对于一旋转轴线511将一电源开关杆510从一待机位置旋转到一开启位置来开启集成便携式射频干扰系统500。在图5中，围绕该旋转轴线(如虚线所示)的箭头表示从该待机位置到该开启位置的旋转方向。该待机位置可以是电源开关杆510位于天线部分501的主体的正下方，该开启位置可以位于电源开关杆510的当前位置(例如位于天线部分501的主体的外侧)，如图5所示。当电源开关杆510位于该开启位置时，uav操作频率的搜寻可以被启动为自动或通过一触发器而手动启动。
电源开关杆510具有一位于天线部分501下侧的枢转部分512，枢转部分可以被配置为具有一用于锁定和解锁电源开关杆510的旋转的按钮514。例如，当该按钮被操作者按下，可允许电源开关条510从该待机位置旋转到该开启位置，集成便携式射频干扰系统500被相应地导通。此外，一gps按钮515和一控制按钮516可以设在天线部分501下侧的手柄507附近，用于选择干扰频率的三种模式(即，控制模式、gps模式和gps+控制模式)，其可以通过在电源开关杆510旋转切换到该开启位置之后按下gps按钮、控制按钮、gps按钮及控制按钮，来确定uav的遥控。
图6示出了根据本发明的另一实施例的集成射频干扰系统600中的天线部分的透视图。在图6中，为了方便说明，仅示出一天线609，在集成射频干扰系统600的天线部分内部实际上有三个天线。集成射频干扰系统600的三个天线可以被依需求布置，以确保所发出在1.5ghz，2.4ghz和5.8ghz频带中的各rf讯号发射不会互相干扰。
图7是本发明一较佳实施例的运作流程图。请参考步骤701，在检测到有意入侵禁区的无人机时，携带便携式射频干扰系统的操作员可以在可见距离内搜寻入侵无人机(可使用或不使用一瞄准装置)。请参考步骤702，当入侵无人机被操作员锁定，开启电源开关以激活该射频干扰系统。请参考步骤703，从gps模式、控制模式和gps+控制模式中选择一干扰模式来接管uav的遥控。请参考步骤704，响应于所选择的干扰模式，利用射频干扰系统的一触发器来对uav的操作频率进行搜寻。请参考步骤705，射频干扰系统的一指示灯将被打开或关闭以指示所发射rf是否成功。请参考步骤706，如果指示灯亮，操作者瞄准并追踪目标无人机，以确保有效干扰。请参考步骤708，根据选择的干扰模式成功接管无人机的遥控。请参考步骤707，如果指示灯不亮，操作者检查所有电缆连接是否正确，并再次转到步骤701。
通常，未经授权的无人机正是从远处接近禁区地点，在无人机接近无人机禁区之前的有效检测，可需要一个例如雷达网络的检测系统，以提前在距离禁区较远处侦测到疑似的无人机。在本发明的另一实施例中，射频干扰系统可与一uav侦测系统协同工作。该uav侦测系统定期监测疑似的飞行物体是否接近禁区。如果uav侦测系统发现接近的无人机为入侵禁区的无人机，则一警报信号将从uav侦测系统发送到一操作员(接近或不接近无人机)所携带的射频干扰系统。在接收到警报信号之后，射频干扰系统可通过警告声或光通知操作者。当操作者收到射频干扰系统通知后，操作者可用瞄准装置或裸眼查找无人机。一旦操作员瞄准uav，就可以进行rf干扰操作。
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。