一种无人机反制防御系统的制作方法

文档序号:14939898发布日期:2018-07-13 20:19阅读:195来源:国知局

本发明涉及一种无人机反制器,特别是关于一种无人机反制防御系统。



背景技术:

当前,无人机行业快速发展,民用的无人机逐渐在新闻,物流,娱乐和能源,搜救等领域流行起来,成为人们享受生活的产品。但是,由于国内立法和监管尚不完善,个别无人机使用者法律意识淡薄,从而产生乱飞,黑飞的问题,给个人,社会或者民航带来诸多的不便。因此,针对这种问题,主要有以下几种反制防御措施:1、干扰阻断类。向目标无人机发射定向的大功率干扰射频,切断无人机与遥控器之间的通讯,从而迫使无人机自行降落或者返航。2、直接摧毁类。直接将目标无人机击落,包括使用激光武器、无人机反制无人机的方式,主要用于军事领域。3、检测控制类。借助阻截无人机使用的传输代码,进而控制无人机,甚至引导其返航。

上述第一种和第三种反制防御措施,市面上的主流产品有:

1、无人机反制枪。如单兵低空无人机反制系统dz01-pro,这种无人机反制系统不会击毁或者损坏无人机,其主要工作原理是干扰阻断无人机的飞控系统、信号传输系统、使无人机实现垂直着陆或自动返航。但是这种方式对操作人员的射击技巧有一定要求,此外,需要在开阔地带使用,避免无人机降落时损坏建筑物或者误伤行人。限制了使用范围。由于只是阻断无人机的飞控系统和信号传输系统,所以无法确定无人机的降落地点以及无人机的所有者。

2、无人机捕获器。同无人机反制枪类似,但是通过打出大网来捕获无人机,网的发送装置可是枪,也可以是无人机。但是使用这种捕获器的前提条件是无人机需要飞的较低,操作人员站的较高,实用性较低。

3、无人机自动侦测防御打击系统。这种设备较无人机反制枪更加先进。无线电侦测测向子系统对非法入侵无人机进行自动搜索、发现、识别和测向,同时启动光电侦测跟踪子系统对目标进行光学确认、定位并锁定跟踪,最后启动无线电干扰子系统对无人机测控和导航信号进行强电干扰阻断,迫使无人机降落或返航。但无人机自动侦测防御打击系统使用存在以下问题:成本过高导致使用范围较小;由于需要不间断开启雷达监测,可能会造成电磁污染;维护成本高。因此该系统无法大量推入市场。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明的目的是提供一种无人机反制防御系统,其使用范围较广,干扰距离大,维护成本较低。

为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种无人机反制防御系统,其特征在于:它包括主机、云台主机和pc端;所述主机设置在所述云台主机上,所述主机和云台主机均与所述pc端连接;所述主机包括壳体以及设置在所述壳体外侧的rj45连接端子、开关控制机构、散热片和一体化天线,以及设置在所述壳体内部的智能控制机构和智能风扇;所述rj45连接端子为网络接口,其设置在所述壳体底部一侧,所述rj45连接端子与所述智能控制机构连接,所述智能控制机构通过所述rj45连接端子与所述pc端连接;所述开关控制机构设置在所述壳体外表面,与位于所述壳体内的所述智能控制机构连接;所述散热片设置在所述壳体侧壁面;在所述壳体内,与所述散热片对应位置处设置有所述智能风扇,所述智能风扇与所述智能控制机构连接;所述一体化天线设置在所述壳体顶部。

进一步,所述主机还包括电源连接端和内置电池;所述电源连接端设置在所述壳体外侧底部,所述电源连接端与所述智能控制机构连接实现供电;所述内置电池设置在所述壳体内,与所述智能控制机构连接。

进一步,所述开关控制机构包括智能充电开关、电源总开关、水平360°自动旋转开关、900mhz信号控制开关、gps信号控制开关、wifi信号控制开关和5800mhz信号开关;所述智能充电开关与所述内置电池连接,所述电源总开关与所述电源连接端连接,所述水平360°自动旋转开关与所述云台主机连接,所述900mhz信号控制开关、gps信号控制开关、wifi信号控制开关和5800mhz信号开关均与所述智能控制机构连接。

进一步,所述云台主机采用一体化云台结构,其包括安装固定座、转速微调罩、rj45网络接口和电源24v接口;所述安装固定座将所述云台主机和主机固定到某一位置,所述rj45网络接口和电源24v接口设置在所述安装固定座上,通过所述网线接入rj45网络接口将该云台主机与所述pc端连接,所述转速微调罩设置在云台主机的本体上;所述电源24v接口经电源线与外部电源连接。

进一步,所述智能控制机构包括发射功率模组和用于产生射频信号的电路;所述发射功率模组与该电路连接,由该电路控制所述发射功率模组的发射功率。

进一步,所述发射功率模组包括900mhz干扰信号发生器、gps信号发生器、wifi信号发生器和5800mhz干扰信号发生器,所述用于产生射频信号的电路包括fbga数字控制器、信号处理器、射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器;所述fbga数字控制器和各信号发生器均有外部电源或所述内置电池供电;所述fbga数字控制器与所述pc端连接,所述fbga数字控制器用于控制各信号发生器、所述信号处理器和放大器工作。

进一步,所述900mhz干扰信号发生器输出的频率为900mhz的射频信号,经所述信号处理器处理后,依次经所述射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器进行三级放大后,由所述一体化天线发出。

进一步,所述gps信号发生器输出的1550-1620mhz波段和1180-1280mhz波段两部分射频信号,经所述信号处理器处理后,依次经所述射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器进行三级放大后,由所述一体化天线发出。

进一步,所述wifi信号发生器输出的频率为2.4ghz的射频信号,经所述信号处理器处理后,依次经所述射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器进行三级放大后,由所述一体化天线发出。

进一步,所述5800mhz干扰信号发生器输出的频率为5800mhz的射频信号,经所述信号处理器处理后,依次经所述射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器进行三级放大后,由所述一体化天线发出。

本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明采用内置电池,该内置电池为大功率电池,可连续工作90分钟以上,对于应急突发事件和户外无电缆通电情景,可以快速机动部署。2、本发明可以与雷达、光电、红外等探测设备组网联合工作,实现对无人机的侦察打一体化工作,也可以单机独立工作,实现对无人机的反制。3、本发明系统可以采用开关控制机构实现手动控制,也可以实现智能控制,当全手动控制设备运转时,操作简单便捷,使用人员不必经过复杂的专业性学习,即可快速熟练掌握操作技巧。4、本发明采用云台主机,该云台主机可以360°旋转工作,实现对各个方向的无人机反制,形成半径3km以上的低空区域净空。5、本发明的外壳具有高强度防碰撞功能,结实耐用。6、本发明强化内部固定安装结构,实现每个线路及硬件模块牢固固定,不易抖动,具有防震功能,结实耐用,可在野战及崎岖颠簸等恶劣情境下使用。7、本发明体积适中,适合安装于车辆顶部或固定建筑物上,通过安装固定座可实现快速安装。8、本发明采用密封设计,具有防雨雪功能,可以在室外雨、雪、大风等恶劣环境下使用。9、本发明具有预留扩展功能,可以依据防御区域大小、频段、功率大小等用户需求,实现定制化升级改造。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的射频信号发生原理示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作;“第一”、“第二”等并不表示安装顺序或重要程度,仅是为了便于描述本发明和简化描述,因此不能理解为对本发明的限制。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示,本发明提供一种无人机反制防御系统,其包括主机1、云台主机2和pc端(图中未示出)。主机1设置在云台主机2上,由云台主机2带动主机1进行水平旋转360°或者俯仰垂直转动,形成全方位反制防御网。主机1和云台主机2均与pc端连接,由pc端控制其工作。

主机1包括壳体3以及设置在壳体3外侧的rj45连接端子4、开关控制机构6、散热片7和一体化天线9,以及设置在壳体3内部的智能控制机构5和智能风扇8。rj45连接端子4为网络接口,其设置在壳体3底部一侧,rj45连接端子4与智能控制机构5连接,智能控制机构5通过rj45连接端子4与pc端连接,使用modbus协议,从而在pc端控制主机1执行不同的操作,如发射干扰信号、切断无人机视频传输以及引导无人机返航等。开关控制机构6设置在壳体3外表面,与位于壳体3内的智能控制机构5连接,以便手动控制主机1工作。散热片7设置在壳体3侧壁面;在壳体3内,与散热片7对应位置处设置有智能风扇8,智能风扇8与智能控制机构5连接,由智能控制机构5控制智能风扇8工作;一体化天线9设置在壳体3顶部,用于射频信号的产生和发射。使用时,智能控制机构5用于产生不同种类的射频信号,通过一体化天线9将信号发射出去。

上述各实施例中,主机1还包括电源连接端10和内置电池11。电源连接端10设置在壳体3外侧底部,电源连接端10与智能控制机构5连接,通过电源连接端10与外部电源连接,实现供电。内置电池11设置在壳体3内,与智能控制机构5连接。正常情况下,通过外接电源的方式为主机1供电,即通过电源连接端10与云台主机2的电源接口连接,这样就可以给主机1供电。内置电池11可以在意外断电(没有外接电源)的情况下为主机1供电,使主机1继续工作,该内置电池11可以持续供电90分钟。当恢复供电后,外部电源可以为该内置电池11充电。

上述实施例中,开关控制机构6为手动开关,其包括智能充电开关、电源总开关、水平360°自动旋转开关、900mhz信号控制开关、gps信号控制开关、wifi信号控制开关和5800mhz信号开关。智能充电开关与内置电池11连接,用于控制内置电池11是否进行充电;电源总开关与电源连接端10连接,用于控制整个系统是否由外部电源供电;水平360°自动旋转开关与云台主机2连接,用于控制云台主机2进行旋转状况;900mhz信号控制开关、gps信号控制开关、wifi信号控制开关和5800mhz信号开关均与智能控制机构5连接,用于控制智能控制机构5输出900mhz信号、gps信号、wifi信号和/或5800mhz信号。

上述各实施例中,壳体3采用高强度防碰撞材料制成,且该壳体3为密封结构,结实耐用。

云台主机2采用一体化云台结构,其包括安装固定座12、转速微调罩15、rj45网络接口13和电源24v接口14。安装固定座12可将该云台主机2和主机1固定到某一位置,例如可以通过安装固定座12将云台主机2和主机1安装在车辆顶部或固定建筑物上,通过安装固定座12可实现快速安装。rj45网络接口13和电源24v接口14设置在安装固定座12上,通过网线接入rj45网络接口13可将该云台主机2与pc端连接,从而实现在pc端对云台主机2的控制。转速微调罩15设置在云台主机本体上,用于手动调节或自动调节实现云台主机2水平旋转360°或者俯仰垂直转动,该云台主机2可以360°旋转工作,带动主机1进行360°旋转工作,进而实现对各个方向的无人机反制,形成半径3km以上的低空区域净空。电源24v接口14经电源线与外部电源连接,这样可以使用220v市电为云台主机2主机1供电,同时也可以为内置电池11充电,并通过外置电源系统控制内置电池11进行充电。

如图2所示,智能控制机构5包括发射功率模组51和用于产生射频信号的电路;发射功率模组51与该电路连接,由该电路控制发射功率模组51的发射功率。发射功率模组51包括900mhz干扰信号发生器、gps信号发生器、wifi信号发生器和5800mhz干扰信号发生器,用于产生射频信号的电路包括fbga数字控制器、信号处理器、射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器;fbga数字控制器和各信号发生器均有外部电源或内置电池11供电。fbga数字控制器与pc端连接,fbga数字控制器用于控制各信号发生器、信号处理器和放大器工作,起到总控作用。fbga数字控制器根据pc端传输至的指令信息产生不同频率和波形的数字信号,并分别将该数字信号发送到各个信号发生器内。在信号发生器内,将接收到的相应数字信号转换为模拟信号,进而产生不同频率的信号,并经由信号处理器、射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器处理后,通过一体化天线9将该信号发射出去。

900mhz干扰信号发生器、gps信号发生器、wifi信号发生器和5800mhz干扰信号发生器四个部分独立工作。每一个部分产生的射频信号实现不同的功能。

900mhz干扰信号发生器输出的频率为900mhz的射频信号,经信号处理器处理后,依次经射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器进行三级放大后,由一体化天线9发出,该频率为无人机手柄的遥控频率,因此该射频信号可以干扰无人机操作者对无人机的控制。

gps信号发生器输出的l1波段(1550-1620mhz)和l2波段(1180-1280mhz)两部分射频信号,经信号处理器处理后,依次经射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器进行三级放大后,由一体化天线9发出,该射频信号用来干扰无人机定位。

wifi信号发生器输出的频率为2.4ghz的射频信号,经信号处理器处理后,依次经射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器进行三级放大后,由一体化天线9发出,该射频信号与用于干扰无人机操作者对无人机的遥控。

5800mhz干扰信号发生器输出的频率为5800mhz的射频信号,经信号处理器处理后,依次经射频一级放大器、射频二级放大器和射频三级放大器进行三级放大后,由一体化天线9发出,该频率为无人机的图像传输频率,因而该射频信号可以干扰从无人机的图像传输,影响无人机的正常工作。

900mhz干扰信号发生器、gps信号发生器、wifi信号发生器和5800mhz干扰信号发生器四个部分组合工作,组合工作方式为:pc端控制主机1同时发射频率为900mhz和2.4ghz(wifi信号)干扰信号,可以使无人机操作者失去对无人机的控制;主机1只发射频率为5800mhz干扰信号,可以阻断无人机的图像传输;主机1只发射gps干扰信号时,会影响无人机的实时定位,从而迫使无人机返航。

上述实施例中,fbga数字控制器具有预留扩展端口,以实现扩展功能,可以依据防御区域大小、频段以及功率大小等用户需求,实现定制化升级改造。

上述实施例中,发射功率模组设置在壳体3内,与散热片7位置对应设置以便由散热片7和智能风扇8进行散热。当发射功率模组的温度高于阈值时,智能风扇8开始工作,为发射功率模组降温;当温度恢复正常时,智能风扇8停止工作,实现自然散热的功能。

上述各实施例中,本发明的反制防御系统还可以与雷达、光电、红外等探测设备组网联合工作,实现对无人机的侦察打一体化工作;本发明的反制防御系统也可以单机独立工作,实现对无人机的反制。

上述各实施例仅用于说明本发明,其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的,凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进,均不应排除在本发明的保护范围之外。

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