一种反无源定位装置及系统的制作方法

[0001]
本发明涉及电子对抗技术领域，特别是涉及一种反无源定位装置及系统。


背景技术：

[0002]
随着无人机的火热，无人机被越来越多的使用，但在一些特殊区域需要对无人机进行管制，因此无人机反制系统的需求逐渐变得迫切。反制系统一般通过雷达系统或者无源定位系统对无人机进行定位和跟踪。
[0003]
当反制系统采用无源定位时，无源定位系统根据无人机本身发出的射频信号进行探测，计算出无人机的方位角，然后通过干扰信号对无人机实施频率压制，导致无人机gps丢失、通信中断，最终坠毁或者迫降。由于采用无源定位，现有的无人机只能通过无线电静默的方法来避免被无源定位系统侦查到，但是若无线电静默，则无人机控制端无法进行有效的控制，并获取所需要的信息，例如位置、速度、高度、飞线姿态、图像、声音等传感器信息。无人机则需要对抗这种定位和干扰方式，发挥自己独有的特点来完成任务。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是提供一种反无源定位装置及系统，以降低无源定位装置对无人机的干扰效果。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供了一种反无源定位装置，所述反无源定位装置包括：无人机端和无人机控制端；
[0006]
所述无人机端包括：
[0007]
调制器，用于对所述无人机端的原始数据进行编码和调制，生成第一数字调制信号；
[0008]
反定位补偿模块，与所述调制器连接，用于接收所述第一数字调制信号并进行补偿，生成第二数字调制信号；
[0009]
发射模块，与所述反定位补偿模块连接，用于将所述第二数字调制信号转换成电磁波，并辐射到空间中；
[0010]
所述无人机控制端包括：
[0011]
接收模块，用于接收所述电磁波并转换成第一数字信号；
[0012]
反定位补偿消除模块，与所述接收模块连接，用于接收所述第一数字信号并消除补偿，获得调制信号；
[0013]
解调器，与所述反定位补偿消除模块连接，用于对所述调制信号进行解调和解码，得到所述原始数据。
[0014]
可选地，所述发射模块包括：
[0015]
射频信号发生器，与所述反定位补偿模块连接，用于将所述第二数字调制信号转换为模拟射频信号；
[0016]
第一发射天线，与所述射频信号发生器连接，用于将所述模拟射频信号转换为电
磁波，并辐射到空间中。
[0017]
可选地，所述接收模块包括：
[0018]
第一接收天线，用于接收所述电磁波并转换为电信号；
[0019]
射频信号接收器，分别与所述第一接收天线和所述反定位补偿消除模块连接，用于将所述电信号转换为所述第一数字信号，并发送给所述反定位补偿消除模块。
[0020]
可选地，所述原始数据包括无人机的状态数据、控制数据、图像数据和语音数据中至少一者。
[0021]
可选地，所述反定位补偿模块进行补偿时应满足以下公式：
[0022][0023]
其中，ss(n)为所述第二数字调制信号第n时刻的值，s(n)为所述第一数字调制信号第n时刻的值，a
i
为第i个调整系数对应的幅度调整量，τ
i
为第i个调整系数对应的时延调整，σ
i
为第i个调整系数对应的相位调整量，k为调整系数总个数。
[0024]
可选地，所述反定位补偿消除模块进行消除补偿时应满足以下公式：
[0025][0026]
其中，rr(n)为所述调制信号第n时刻的值，r(n)为所述第一数字信号第n时刻的值，c
v
为第v个消除系数，l为消除系数总个数。
[0027]
本发明还提供一种反无源定位系统，所述系统包括反无源定位装置和干扰产生装置；所述反无源定位装置和所述干扰产生装置对应设置；所述干扰产生装置用于产生干扰信号；所述反无源定位装置用于抑制干扰信号。
[0028]
可选地，所述干扰产生装置包括：
[0029]
第二接收天线，用于接收第一发射天线发送的电磁波并进行解析，生成解析信号；
[0030]
被动定位单元，与所述第二接收天线连接，用于对所述解析信号进行定位，生成定位信号；
[0031]
干扰信号生成单元，与所述被动定位单元连接，用于根据所述定位信号生成所述干扰信号；
[0032]
第二发射天线，与所述干扰信号生成单元连接，用于发射所述干扰信号。
[0033]
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0034]
本发明提供了一种反无源定位装置及系统，所述反无源定位装置包括：调制器、反定位补偿模块、发射模块、接收模块、反定位补偿消除模块和解调器；本发明在现有无人机通信系统中增加了反定位补偿模块和反定位补偿消除模块，反定位补偿模块对调制器发送的第一数字调制信号进行补偿并通过发射模块转换为电磁波辐射到空间中；接收模块接收所述电磁波并转换成第一数字信号；反定位补偿消除模块接收所述第一数字信号并消除补偿获得调制信号；解调器用于对所述调制信号进行解调和解码。本发明在不影响无人机正常通信的同时，降低了无源定位对无人机的干扰。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
[0036]
图1为本发明实施例反无源定位装置结构框图；
[0037]
图2为本发明实施例反无源定位装置及系统结构框图；
[0038]
其中，1、调制器，2、反定位补偿模块，3、射频信号发生器，4、第一发射天线，5、第一接收天线，6、射频信号接收器，7、反定位补偿消除模块，8、解调器，9、第二接收天线，10、被动定位单元，11、干扰信号生成单元，12、第二发射天线。
具体实施方式
[0039]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0040]
本发明的目的是提供一种反无源定位装置及系统，以降低无源定位装置对无人机的干扰效果。
[0041]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0042]
图1为本发明实施例反无源定位装置结构框图，如图1所示，本发明提供一种反无源定位装置，所述反无源定位装置包括：无人机端和无人机控制端；
[0043]
所述无人机端包括：调制器1、反定位补偿模块2和发射模块。所述反定位补偿模块2与所述调制器1连接；所述发射模块与所述反定位补偿模块2连接。所述调制器1用于对所述无人机端的原始数据进行编码和调制，生成第一数字调制信号；所述反定位补偿模块2用于接收所述第一数字调制信号并进行补偿，生成第二数字调制信号；所述发射模块用于将所述第二数字调制信号转换成电磁波，并辐射到空间中。
[0044]
所述无人机控制端包括：接收模块、反定位补偿消除模块7和解调器8；所述反定位补偿消除模块7与所述接收模块连接；所述解调器8与所述反定位补偿消除模块7连接；所述接收模块用于接收所述电磁波并转换成第一数字信号；所述反定位补偿消除模块7用于接收所述第一数字信号并消除补偿，获得调制信号；所述解调器8用于对所述调制信号进行解调和解码，得到所述原始数据。
[0045]
本实施例中，所述发射模块包括：射频信号发生器3和第一发射天线4；
[0046]
所述射频信号发生器3与所述反定位补偿模块2连接，所述第一发射天线4与所述射频信号发生器3连接，所述射频信号发生器3用于将所述第二数字调制信号转换为模拟射频信号；所述第一发射天线4用于将所述模拟射频信号转换为电磁波，并辐射到空间中。
[0047]
本实施例中，所述接收模块包括：第一接收天线5和射频信号接收器6；
[0048]
所述第一接收天线5用于接收所述电磁波并转换为电信号；所述射频信号接收器6分别与所述第一接收天线5和所述反定位补偿消除模块7连接；所述射频信号接收器6用于
将所述电信号转换为所述第一数字信号，并发送给所述反定位补偿消除模块7。
[0049]
本实施例中，所述原始数据包括无人机的状态数据、控制数据、图像数据和语音数据中至少一者。
[0050]
本实施例中，所述反定位补偿模块2进行补偿时应满足以下公式：
[0051][0052]
其中，ss(n)为所述第二数字调制信号第n时刻的值，s(n)为所述第一数字调制信号第n时刻的值，a
i
为第i个调整系数对应的幅度调整量，τ
i
为第i个调整系数对应的时延调整，σ
i
为第i个调整系数对应的相位调整量，k为调整系数总个数。
[0053]
本实施例中，所述反定位补偿消除模块7进行消除补偿时应满足以下公式：
[0054][0055]
其中，rr(n)为所述调制信号第n时刻的值，r(n)为所述第一数字信号第n时刻的值，c
v
为第v个消除系数，l为消除系数总个数。
[0056]
图2为本发明实施例反无源定位装置及系统结构框图，如图2所示，本发明还提供一种反无源定位系统，所述系统包括反无源定位装置和干扰产生装置；所述反无源定位装置和所述干扰产生装置对应设置；所述干扰产生装置用于产生干扰信号；所述反无源定位装置用于抑制干扰信号。
[0057]
在本实施例中，所述干扰产生装置包括：第二接收天线9、被动定位单元10、干扰信号生成单元11和第二发射天线12；所述被动定位单元10与所述第二接收天线9连接，所述干扰信号生成单元11与所述被动定位单元10连接，所述第二发射天线12与所述干扰信号生成单元11连接，所述第二接收天线9用于接收第一发射天线4发送的电磁波并进行解析，生成解析信号；所述被动定位单元10用于对所述解析信号进行定位，生成定位信号；所述干扰信号生成单元11用于根据所述定位信号生成所述干扰信号；所述第二发射天线12用于发射所述干扰信号。
[0058]
所述反无源定位装置使所述干扰产生装置的被动定位误差变大，通过所述反定位补偿模块2使所述被动定位单元10的定位产生误差，导致定位方向偏差，以降低后续的干扰效果。
[0059]
通过所述反定位补偿消除模块7进行消除补偿，使得无人机可以保持正常的通信，不会因为所述反定位补偿模块2的补偿处理而无法正常通信。
[0060]
所述消除系数c
v
由所述消除系数总个数l与所述第i个调整系数对应的幅度调整量a
i
，所述第i个调整系数对应的时延调整量τ
i
，所述第i个调整系数对应的相位调整量σ
i
确定。
[0061]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。