一种天线雷达的捕捉系统和方法与流程

本发明涉及无人机技术，尤其涉及一种天线雷达的捕捉系统和方法。

背景技术

在过去的几年中，无人机技术发展速度惊人，无人机日渐扩展至全球的各个行业，个人、商业实体和政府机构已经认识到无人机有多种用途，包括新闻摄影、快递装运、收集信息、物资提供、搜救行动、地理制图、建筑安全检查、边境管制监督、风暴追踪预测等。越来越多的无人机正被开发中。无人机正获得稳定的发展势头，多个行业正在使用无人机作为日常业务功能的一部分。据研究机构biintelligence称，在2015年至2020年间，商用和民用无人机市场的年增长率将达到19%。然而，近年来民用无人机在航拍、农林、环保、交通、通信、气象等领域得到越来越广泛的应用，但随之也产生了一系列严重的安全管控问题，无人机未经许可闯入公共及敏感区域、意外坠落、影响客机正常起降、碰撞高层建筑等事件不断发生。据不完全统计，近年来国内外发生的因无人机引发的重大安全事件已超过200起。

无人机中有一种“低慢小”的无人机，种类繁多、飞行机动灵活，单一手段很难对其进行精准探测，从而难以实现监控、防护。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种天线雷达的捕捉系统和方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例中提供了一种天线雷达的捕捉系统，所述系统包括：捕捉模块、图像采集模块、信号处理模块和至少两个毫米波相控阵天线雷达；

所述毫米波相控阵天线雷达，用于向空中连续发射电磁波，接收所述电磁波遇到物体反射回来的信号；

所述信号处理模块，用于根据接收到的信号进行信号处理，根据信号处理结果确定目标物体的方向和位置信息；

所述图像采集模块，用于对确定的目标物体的方向和位置信息进行图像采集，对采集的图像进行图像识别，根据图像识别结果确定是否发现无人机设备；

所述捕捉模块，用于确定发现无人机设备后发出以捕捉所述无人机设备。

进一步地，所述系统还包括：智能学习模块；

所述智能学习模块，用于确定发现无人机设备后，根据采集的图像对保存的识别模型进行优化，获得优化后的识别模型；

所述图像采集模块，具体用于获取保存的识别模块，根据所述识别模型与采集的图像进行匹配，根据匹配结果确定是否为无人机设备。

进一步地，至少两个毫米波相控阵天线雷达中包括：至少一个用于连续发射电磁波的天线雷达和至少两个用于接收所述电磁波遇到物体反射回来的信号的天线雷达。

进一步地，所述系统还包括：第一过滤模块，用于对采集的图像进行干扰滤除，以去除图像中包含的非无人机设备的图像。

进一步地，所述捕捉模块，用于根据所述位置信息追踪所述无人机设备，当触碰到所述无人机设备后弹出捕捉器以捕捉所述无人机设备。

进一步地，所述毫米波相控阵天线雷达下设有旋转台，所述旋转台用于控制所述毫米波相控阵天线雷达转动，所述旋转台的转动范围包括：水平转动角度为0°-360°，垂直转动角度为0°-±90°。

本发明实施例中提供了一种基于毫米波相控阵天线雷达的报警方法，应用于商户任意天线雷达的捕捉系统；所述方法包括：

所述毫米波相控阵天线雷达向空中连续发射电磁波，接收所述电磁波遇到物体反射回来的信号；

所述信号处理模块根据接收到的信号进行信号处理，根据信号处理结果确定目标物体的方向和位置信息；

所述图像采集模块对确定的目标物体的方向和位置信息进行图像采集，对采集的图像进行图像识别，根据图像识别结果确定是否发现无人机设备；

所述捕捉模块确定发现无人机设备后发出以捕捉所述无人机设备。

进一步地，所述方法还包括：确定发现无人机设备后，根据采集的图像对保存的识别模型进行优化，获得优化后的识别模型。

进一步地，所述方法还包括：对采集的图像进行干扰滤除，以去除图像中包含的非无人机设备的图像。

进一步地，所述捕捉模块根据所述位置信息追踪所述无人机设备，当触碰到所述无人机设备后弹出捕捉器以捕捉所述无人机设备。

本发明实施例所提供的天线雷达的捕捉系统和方法，包括：捕捉模块、图像采集模块、信号处理模块和至少两个毫米波相控阵天线雷达；所述毫米波相控阵天线雷达，用于向空中连续发射电磁波，接收所述电磁波遇到物体反射回来的信号；所述信号处理模块，用于根据接收到的信号进行信号处理，根据信号处理结果确定目标物体的方向和位置信息；所述图像采集模块，用于对确定的目标物体的方向和位置信息进行图像采集，对采集的图像进行图像识别，根据图像识别结果确定是否发现无人机设备；所述捕捉模块，用于确定发现无人机设备后发出以捕捉所述无人机设备。本发明实施例通过一路发射天线和多路接收天线来提高精度的识别精度，解决“低慢小”无人机光电信号较弱、信噪比较低的问题，提高探测的准确率和效率，并捕捉所述无人机。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种天线雷达的捕捉系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种天线雷达的捕捉方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的一种天线雷达的捕捉系统的结构示意图；所述天线雷达的捕捉系统，包括：捕捉模块、图像采集模块、信号处理模块和至少两个毫米波相控阵天线雷达；

所述毫米波相控阵天线雷达，用于向空中连续发射电磁波，接收所述电磁波遇到物体反射回来的信号；

所述信号处理模块，用于根据接收到的信号进行信号处理，根据信号处理结果确定目标物体的方向和位置信息；

所述图像采集模块，用于对确定的目标物体的方向和位置信息进行图像采集，对采集的图像进行图像识别，根据图像识别结果确定是否发现无人机设备；

所述捕捉模块，用于确定发现无人机设备后发出以捕捉所述无人机设备。

具体地，所述系统使用一路发射天线和多路接收天线来提高精度的识别精度。实现了测量距离远、测速精确、稳定性高的特点。具体来说，所述至少两个毫米波相控阵天线雷达中包括：至少一个用于连续发射电磁波的天线雷达和至少两个用于接收所述电磁波遇到物体反射回来的信号的天线雷达；

所述毫米波相控阵天线雷达下设有旋转台，所述旋转台用于控制所述毫米波相控阵天线雷达转动，所述旋转台的转动范围包括：水平转动角度为0°-360°，垂直转动角度为0°-±90°。

具体地，所述系统还包括：智能学习模块；

所述智能学习模块，用于确定发现无人机设备后，根据采集的图像对保存的识别模型进行优化，获得优化后的识别模型。

所述图像采集模块，具体用于获取保存的识别模块，根据所述识别模型与采集的图像进行匹配，根据匹配结果确定是否为无人机设备。

具体地，所述系统还包括：第一过滤模块，第一过滤模块，用于对采集的图像进行干扰滤除，以去除图像中包含的非无人机设备的图像。这里，所述干扰目标至少包括：动物、树木。

这里，所述第一过滤模块采用模式识别算法，所述模式识别算法是指对表征事物或现象的各种形式的信息进行处理和分析，以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程。

它是信息科学和人工智能的重要组成部分，主要应用领域是图像分析与处理、语音识别、声音分类、通信、计算机辅助诊断、数据挖掘等学科。

例如：可以获取检测范围内的图像，对图像进行模式识别，结合识别结果和信号处理结果去除干扰目标，正确检测无人机。

具体地，所述捕捉模块根据所述位置信息追踪所述无人机设备，当触碰到所述无人机设备后弹出捕捉器以捕捉所述无人机设备。

所述捕捉器包括头部和尾部；所述头部内设有捕捉控制器，所述捕捉控制器能对目标无人机进行识别，并控制捕捉器对目标无人机实施追踪；所述尾部内折叠放置有捕捉网，捕捉网与头部连接，尾部内还设有用于打开尾部释放捕捉网的尾部释放结构，所述尾部释放结构与捕捉控制器连接，捕捉控制器能控制尾部释放结构打开。

所述捕捉器还包括中部，所述中部设置在头部和尾部之间，中部内折叠放置有降落伞，降落伞与头部连接，中部内还设有用于打开中部释放降落伞的中部释放结构，所述中部释放结构与捕捉控制器连接，捕捉控制器能控制中部释放结构打开。

捕捉控制器包括信息采集模块和控制单元，所述信息采集模块与控制单元连接，信息采集模块对目标无人机的信息进行采集，并把采集到的目标无人机的信息传送至控制单元，所述控制单元对接收到的信息进行识别匹配，匹配成功后，控制单元控制捕捉器对目标无人机实施追踪。

所述捕捉器还包括小翼，所述小翼设置在头部，小翼与捕捉控制器连接，捕捉控制器能通过调节小翼的角度调整捕捉装置的飞行方向。

捕捉控制器还包括螺旋桨电机，所述螺旋桨电机设置在信息采集模块的后方，并与控制单元连接，控制单元能控制螺旋桨电机启动或停止；所述捕捉器还包括螺旋桨结构，所述螺旋桨结构与螺旋桨电机连接。

所述发射装置包括动力机构和导向机构，所述导向机构与捕捉器适配，捕捉器可沿导向机构的长度方向滑动，所述动力机构与导向机构连接，并为捕捉器提供沿导向机构长度方向的推动力。

所述动力机构包括高压储气罐、高压排气阀，所述导向机构为发射筒，所述高压储气罐通过高压排气阀与发射筒内部连接，高压储气罐内储存有高压气体。

所述动力机构包括弩弓、弦、弦释放结构、丝杆结构，所述导向机构为导轨；所述导轨垂直于弩弓的中间设置，导轨的一端与弩弓连接，另一端上设有丝杆结构，所述丝杆结构与导轨平行，弦释放结构与丝杆结构螺纹连接，当丝杆结构旋转时，弦释放结构可沿导轨移动；弦可钩在弦释放结构上，捕捉器的尾部靠在弦上，当释放弦释放结构时，弦推动捕捉装置沿导轨射出。

所述尾部释放结构包括尾部炸药仓和炸药触发器；所述尾部炸药仓为内径大于尾部外径的管状结构，管状结构的上部和下部分别与尾部的外表面密封连接，尾部炸药仓内壁与尾部的外壁之间形成容纳炸药的炸药仓；所述炸药触发器的一端与炸药仓内部连接，另一端与捕捉装置控制系统连接，捕捉装置控制系统能触发炸药触发器，引爆尾部炸药仓。

所述发射装置包括瞄准机构，所述瞄准结构为光学瞄准镜。

图2为本发明实施例提供的一种天线雷达的捕捉方法的流程示意图；如图2所示，所述方法应用于以上所述的天线雷达的捕捉系统，所述方法包括：

步骤201、所述毫米波相控阵天线雷达向空中连续发射电磁波，接收所述电磁波遇到物体反射回来的信号；

步骤202、所述信号处理模块根据接收到的信号进行信号处理，根据信号处理结果确定目标物体的方向和位置信息；

步骤203、所述图像采集模块对确定的目标物体的方向和位置信息进行图像采集，对采集的图像进行图像识别，根据图像识别结果确定是否发现无人机设备；

步骤204、所述捕捉模块确定发现无人机设备后发出以捕捉所述无人机设备。

具体地，所述方法还包括：确定发现无人机设备后，根据采集的图像对保存的识别模型进行优化，获得优化后的识别模型。

具体地，所述方法还包括：对采集的图像进行干扰滤除，以去除图像中包含的非无人机设备的图像。

具体地，所述捕捉模块根据所述位置信息追踪所述无人机设备，当触碰到所述无人机设备后弹出捕捉器以捕捉所述无人机设备。

以上方法与上述系统属于同一构思，可参考上述系统，这里不再进行说明。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。