一种用于无人机的监测与对抗设备的制作方法

文档序号:15599758发布日期:2018-10-02 20:04阅读:358来源:国知局

本实用新型属于无人机监测技术领域,具体涉及一种用于无人机的监测与对抗设备。



背景技术:

随着近几年的无人机技术的飞速发展,目前大量的民用及军用的无人机已运用在了各个行业,由于无人机的小巧、轻便、价格低等特点,很多无人机爱好者也在无人监管的环境下大量投飞无人机。

无人机在飞行过程中需要不断的通过无线电与地面控制端进行数据传输与控制码交互,因此给环境带了大量的无线电噪声,尤其在民航领域中,给飞行带来了巨大的危险;且在现代战争中,无人机也大量的用在侦查与情报收集中,如何应对敌方无人机对我方的情报侦察与搜集,怎么快速的检测敌方无人机并给予打击等问题也越来越显得非常重要。

在当前的技术水平下,采用雷达为手段的有源探测技术是探测飞行器的重要手段,雷达通过向空中辐射电磁波的方式探测飞行目标,可以及时的探测出飞行器的位置信息等,并结合威胁等级采取一定的手段给予打击;但是雷达设备监测与对抗无人机主要问题和缺陷:

a、监测准确度和灵敏度不够,导致探测准确性低;无人机的体积较小,雷达有源探测时依靠自身向空中发射无线电波,通过目标表面的反射波进行有效的探测和分析目标,但是无人机体积太小,且在减重的设计下,无人机外表面大多不采用金属外壳,因此雷达的探测方式失去了优势,进而导致探测不到或探测的位置信息存在较大的偏差;

b、雷达装备体积大,机动性差,成本高,且雷达装备探测时,需向外发射无线电波,故还存在易暴露监测设备位置的风险。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的上述问题,本实用新型目的在于提供一种体积小、重量轻、机动性强、准确度高、成本低的用于无人机的监测与对抗设备,本实用新型能够快速发现飞行的无人机,并及时跟踪无人机的飞行轨迹,然后在无人机具有危险性的时候打开干扰功能,对目标进行有效的打击。

本实用新型所采用的技术方案为:

一种用于无人机的监测与对抗设备,包括天线单元、采集处理单元及控制单元;所述的天线单元包括7个均匀排列的天线。

所述的采集处理单元包括与7个天线分别通信连接的TR阵列,还包括射频滤波放大模块、第一射频功率分配装置、处理模块、干扰波生成装置、功率放大器及第二射频功率分配装置;所述的TR阵列、射频滤波放大模块、第一射频功率分配装置及处理模块依次通信连接;所述的处理模块的输出端分别与TR阵列的受控端、第一射频功率分配装置的受控端、干扰波生成装置的受控端、功率放大器的受控端及第二射频功率分配装置的受控端通信连接。

所述的处理模块的受控端与控制单元通信连接。

作为优选,所述的处理模块包括与第一射频功率分配装置通信连接的射频集成芯片,还包括与射频集成芯片通信连接的FPGA芯片。

作为优选,所述的射频集成芯片的型号为AD9361。

作为优选,所述的射频滤波放大模块包括与TR阵列通信连接的射频滤波器,还包括与射频滤波器及第一射频分配装置通信连接的射频放大器。

作为优选,所述的处理模块的受控端通过RJ45接口、RJ11接口或RS485接口与控制单元的输出端通信连接。

作为优选,相邻天线之间的夹角为20°。

本实用新型的有益效果为:

1)本实用新型中天线的后端装置采用双向机制的TR阵列,不仅可以接收也可以发射,通过进行收发切换,操作简便,准确性高,且本实用新型采用7个天线按照一定的角度均匀排列,避免因为无人机体积较小而检测不到或检测不准确的情况,后端的采集处理单元按照顺序快速的进行开关切换并接收天线检测的信号,并进行频谱采集和信号分析,7个天线扫描的时间大约为1S,实时性高,本实用新型中无线电波幅度为-100dBm至-60dBm,保证了整体设备的灵敏度及结果准确性;

2)采用2个射频功率分配装置进行信号分配,节约了6个通道的处理模块、干扰波生成装置及攻率放大器等模块,大大节约了使用成本,同时缩小了整体设备的体积,进而使得整体设备的重量减轻,易于拆卸和运输安装;

3)采用AD9361芯片+FPGA芯片的形式作为核心处理模块,在保证监测准确性及对抗有效性的情况下进一步减少了整体设备的体积与使用制造成本,适于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示,本实施例提供一种用于无人机的监测与对抗设备,包括天线单元、采集处理单元及控制单元。

天线单元包括7个均匀排列的天线。本实施例中,相邻天线之间的夹角为20°,由此使得每个天线能控制的空间角度为20度,故7个天线能达到140度的监测空间。

采集处理单元包括与7个天线分别通信连接的TR阵列,还包括射频滤波放大模块、第一射频功率分配装置、处理模块、干扰波生成装置、功率放大器及第二射频功率分配装置;TR阵列即射频信号收发阵列;TR阵列、射频滤波放大模块、第一射频功率分配装置及处理模块依次通信连接;处理模块的输出端分别与TR阵列的受控端、第一射频功率分配装置的受控端、干扰波生成装置的受控端、功率放大器的受控端及第二射频功率分配装置的受控端通信连接。本实施例中,射频滤波放大模块包括与TR阵列通信连接的射频滤波器,还包括与射频滤波器及第一射频分配装置通信连接的射频放大器。

本实施例中,处理模块的受控端通过RJ45接口、RJ11接口或RS485接口与控制单元的输出端通信连接。

处理模块的受控端与控制单元通信连接,处理模块实现对70MHZ-6000MHZ的射频的AD采样、快速傅里叶运算(FFT)、无人机的位置分析以及采集处理单元中的其他模块进行控制等功能。本实施例中,处理模块包括与第一射频功率分配装置通信连接的射频集成芯片,还包括与射频集成芯片通信连接的FPGA芯片;射频集成芯片的型号为AD9361,AD9361射频集成芯片是2收2发的射频全集成芯片,包括2个通道的直接变频射频接收器和发射器、模拟滤波、数据转换器、频率合成器以及系统校准功能,使得整体设备的体积与使用制造成本均明显降低。

当在监测空间范围内有无人机时,由于无人机会不间断地通过收发无线电波与对应的地面控制端进行数据交互,7个天线阵列检测到上述无线电波后,当前无人机处于其中1个天线的监测空间时,当前天线接收到的信号强度最大,当前天线接收到的无人机电磁波通过TR阵列进入射频滤波放大模块进行滤波、放大等处理,再进入第一射频分配装置进行信号分配;在正常扫描状态下,第一射频分配装置处于高速顺序切换的过程中,即相当于一直在轮训7个天线的接收信号,信号通过第一射频分配装置切换后,最终只有1路天线信号进入处理模块,采集模块采集到7个天线上的无人机的信号以后,再将信号数据通过网络发送至控制单元,通过控制单元的判定以后,如果发现目标无人机具有危险性,则再通过网络将干扰命令传输至处理模块,采集模块收到干扰命令后,设定干扰波生成装置的频率、带宽等参数,并打开功率放大器及TR阵列,将干扰波生成装置发出的干扰波经过放大处理,接着通过第二射频分配装置进行再次分配,最后通过TR阵列传输至上述监测到信号的当前天线发射出去。

本实用新型不局限于上述可选实施方式,任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。

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