一种多系统结合的无人机反制系统及方法与流程

1.本技术涉及无人机反制技术领域，更具体地，涉及一种多系统结合的无人机反制系统及方法。


背景技术：

2.目前，国内外反制无人机的技术手段呈现出多样化的发展趋势，主要可以分为物理击落和电磁干扰两大类。物理击落是目前常规的处置方法之一，主要采用网枪、火炮或者高能激光烧毁等手段对无人机进行处置，这种方法造价较高，且坠落的无人机如果携带危险物品，可能会产生更严的次生危害。电磁干扰主要通过切断或压制无人机控制、定位及图传信号，迫使无人机返航、悬停或原地降落，这种方法技术上较为容易实现，成本也相对较低，但无人机一直处于飞行移动状态，对其的定位不准确，加上周边环境的电磁干扰，导致对无人机的电磁打击不准确，经常出现打击落空或错误的情况出现。
3.因此，如何避免周边环境的电磁干扰，提高对无人机的干扰精度，是目前有待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种多系统结合的无人机反制系统，用以解决现有技术中周边环境干扰多、打击无人机的准确性低的技术问题。
5.该系统包括：无线电探测子系统，用于侦测缓冲区域内是否存在陌生无人机，将所述陌生无人机作为目标无人机；光电追踪子系统，用于向所述目标无人机发射激光，获取所述目标无人机的位置，并通过激光轨迹追踪所述目标无人机，若所述目标无人机的位置处于预设危险区域内，进行预警；电磁干扰子系统，用于检测所述目标无人机的电磁信息和其周边预设距离内的外界电磁干扰信息，基于所述电磁信息和所述外界电磁干扰信息获取干扰阈值，根据所述电磁信息和所述干扰阈值的关系制定预设策略，从而干扰所述目标无人机；卫星导航诱骗子系统，用于根据所述激光轨迹将所述目标无人机诱导至安全位置；其中，所述干扰阈值包括干扰上限值和干扰下限值，所述预设危险区域处于所述缓冲区域内部。
6.本技术一些实施例中，所述光电追踪子系统包括：追踪模块，用于向所述目标无人机发射激光脉冲，所述激光脉冲包括第一激光和第二激光，通过第二激光持续动态追踪所述目标无人机，从而形成所述激光轨迹；放大模块，所述第一激光经所述目标无人机反射后形成各个方向上的散射光，所述放大模块用于将接收到的部分散射光的光信号放大；
处理模块，用于根据所述第一激光发出和所述散射光接收的时间得到所述目标无人机位置；预警模块，用于若所述目标无人机位置处于预设危险区域内，进行预警。
7.本技术一些实施例中，所述电磁干扰子系统包括：检测模块，用于检测所述目标无人机的电磁信息和其周边预设距离内的外界电磁干扰信息，所述电磁信息包括电磁强度，所述外界电磁干扰信息包括外界电磁干扰强度；根据所述电磁强度和所述外界电磁干扰强度得到干扰阈值。
8.本技术一些实施例中，所述卫星导航诱骗子系统包括：接收模块，用于接收所述目标无人机的卫星信号；转换模块，用于根据所述卫星信号生成与其无差别的诱骗导航信号，并将所述诱骗导航信号的射频段转换成伪卫星模块的射频段；伪卫星模块，用于对所述目标无人机的上行信号和下行信号进行伪装，与所述诱骗导航信号相配合使所述目标无人机飞行到安全位置。
9.本技术一些实施例中，所述电磁干扰子系统还包括：判定模块，用于若所述外界电磁干扰强度低于所述干扰下限值，则发出第一策略信号；若所述外界电磁干扰强度不低于所述干扰下限值，且所述外界电磁干扰强度低于所述干扰上限值，则发出第二策略信号；若所述外界电磁干扰强度不低于所述干扰上限值，则发出第三策略信号。
10.本技术一些实施例中，述电磁干扰子系统还包括：干扰模块，用于接收所述第一策略信号，并根据所述目标人机位置向所述目标无人机发射干扰信号；或接收所述第二策略信号，所述干扰模块先向目标无人机周边预设距离发射抵消信号，抵消掉周边信号干扰，再根据所述目标人机位置向所述目标无人机发射干扰信号；或接收所述第三策略信号，直至所述目标无人机飞到外界电磁信号较弱的位置，再根据所述目标无人机位置发射干扰信号；其中，所述外界电磁信号较弱的位置为所述外界电磁干扰强度不高于所述干扰上限值的位置。
11.对应的，本技术还提供了一种多系统结合的无人机反制方法，该方法包括：侦测缓冲区域内是否存在陌生无人机，若存在，则将所述陌生无人机作为目标无人机；向所述目标无人机发射激光脉冲，所述激光脉冲包括第一激光和第二激光，通过所述第一激光获取目标无人机的位置，通过所述第二激光持续性动态追踪所述目标无人机并形成激光轨迹，若所述目标无人机的位置处于预设危险区域内，则进行预警；检测所述目标无人机的电磁信息及其周边预设距离内的外界电磁干扰信息，所述电磁信息包括电磁强度，所述外界电磁干扰信息包括外界电磁干扰强度，根据所述电磁强度和所述外界电磁干扰强度得到干扰阈值，对比所述外界电磁干扰强度与所述干扰阈值制定预设策略来干扰所述目标无人机；其中，所述缓冲区域处于保护区域外侧，所述干扰阈值包括干扰上限值和干扰下限值。
12.本技术一些实施例中，侦测缓冲区域内是否存在陌生无人机，具体为：
基于无线电探测系统侦测所述缓冲区域内是否存在新增信号源，若存在则通过天眼摄像装置确认所述新增信号源是否为陌生无人机，若是则将所述陌生无人机作为目标无人机；其中，将所述缓冲区域内的已经确认过的安全无人机作为熟悉无人机并建立无人机数据存储库，若检测到无人机时，则将其与所述无人机数据存储库进行匹配，若匹配失败则该无人机作为陌生无人机。
13.本技术一些实施例中，对比所述外界电磁干扰强度与所述干扰阈值制定预设策略来干扰所述目标无人机，具体为：若所述外界电磁干扰强度低于所述干扰下限值，则根据所述目标人机位置向所述目标无人机发射干扰信号；若所述外界电磁干扰强度不低于所述干扰下限值，且所述外界电磁干扰强度低于所述干扰上限值，则先向目标无人机周边预设距离发射抵消信号，抵消掉周边信号干扰，再根据所述目标人机位置向所述目标无人机发射干扰信号；若所述外界电磁干扰强度不低于所述干扰上限值，则直至所述目标无人机飞到外界电磁信号较弱的位置，再根据所述目标无人机位置发射干扰信号或抵消信号；其中，所述外界电磁信号较弱的位置为所述外界电磁干扰强度不高于所述干扰上限值的位置。
14.本技术一些实施例中，在干扰所述目标无人机后，所述方法还包括：接收所述目标无人机的卫星信号，基于所述目标无人机的卫星信号获取与其无差别的诱骗导航信号，并将所述诱骗导航信号的射频段转换成与伪卫星模块相同的射频段，根据所述激光轨迹排出我方无人机追随所述目标无人机，所述我方无人机上装设有所述伪卫星模块，所述伪卫星模块对所述目标无人机进行信号致盲，以此来与所述诱骗导航信号相配合，诱导所述目标无人机飞行到安全位置处；其中，所述安全位置处于所述缓冲区域内。
15.通过应用以上技术方案，该系统包括，无线电探测子系统，用于侦测缓冲区域内是否存在陌生无人机，将所述陌生无人机作为目标无人机；光电追踪子系统，用于向所述目标无人机发射激光，获取所述目标无人机的位置，并通过激光轨迹追踪所述目标无人机，若所述目标无人机的位置处于预设危险区域内，进行预警；电磁干扰子系统，用于检测所述目标无人机的电磁信息和其周边预设距离内的外界电磁干扰信息，基于所述电磁信息和所述外界电磁干扰信息获取干扰阈值，根据所述电磁信息和所述干扰阈值的关系制定预设策略，从而干扰所述目标无人机；卫星导航诱骗子系统，用于根据所述激光轨迹将所述目标无人机诱导至安全位置。多个系统之间可以进行联网，联网后多个系统之间协同工作，可以增大防护区域，提高系统防御的可靠性，提升系统防御效果。能精准追踪无人机的飞行轨迹，不会出现错误打击或打击落空的问题。通过先消除目标无人机周边信号干扰，从而精准干扰无人机，从而停止无人机的进一步侵犯。提高了保护地区的领空安全，不会出现无人机撞毁等事故发生。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
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技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1示出了本发明实施例提出的一种多系统结合的无人机反制系统的结构示意图；图2示出了本发明实施例中一种多系统结合的无人机反制方法的流程示意图；图3示出了本发明实施例中光电追踪子系统的结构示意图；图4示出了本发明实施例中电磁干扰子系统的结构示意图；图5示出了本发明实施例中卫星导航诱骗子系统的结构示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
19.本技术实施例提供一种多系统结合的无人机反制系统，如图1所示，该系统包括：无线电探测子系统，用于侦测缓冲区域内是否存在陌生无人机，将所述陌生无人机作为目标无人机。
20.本实施例中，通过雷达或无线电探测设备侦测缓冲区域内是否存在新增信号源，若存在新增信号源，通过天眼摄像设备确定所述新增信号源是否为无人机，若是则将所述陌生无人机作为目标无人机。缓冲区域处于所述保护区域外侧，若外来移动物想达到所述保护区域，必须途经所述缓冲区域。所述缓冲区域中的信号检测主要针对地面和空中。
21.可以理解的是，信号检测可以偏重空中或地面，根据实际需要进行设置。例如检测飞行物的信号，可以设置成偏重空中信号检测。上述所说的无线电探测系统可以包括tdoa、aoa、toa等，均属于本技术的保护范围。
22.光电追踪子系统，用于向所述目标无人机发射激光，获取所述目标无人机的位置，并通过激光轨迹追踪所述目标无人机，若所述目标无人机的位置处于预设危险区域内，进行预警。
23.本技术一些实施例中，为了提高获取无人机飞行轨迹的精度，光电追踪子系统包括追踪模块、放大模块、处理模块和预警模块。
24.追踪模块用于向所述目标无人机发射激光脉冲，所述激光脉冲包括第一激光和第二激光，通过第二激光持续动态追踪所述目标无人机，从而形成所述激光轨迹；放大模块，所述第一激光经所述目标无人机反射后形成各个方向上的散射光，所述放大模块用于将接收到的部分散射光的光信号放大；处理模块用于根据所述第一激光发出和所述散射光接收的时间得到所述目标无人机位置；预警模块用于若所述目标无人机位置处于预设危险区域内，进行预警。
25.采用了两道激光脉冲，第一激光射中所述目标无人机，通过采集其发射的散射光，获得所述目标无人机的实时位置，第二激光持续性动态追踪目标无人机，形成有激光轨迹，
从而精准定位和追踪目标无人机，避免了外界信号电磁干扰。
26.电磁干扰子系统，用于检测所述目标无人机的电磁信息和其周边预设距离内的外界电磁干扰信息，基于所述电磁信息和所述外界电磁干扰信息获取干扰阈值，根据所述电磁信息和所述干扰阈值的关系制定预设策略，从而干扰所述目标无人机。
27.本技术一些实施例中，所述电磁干扰子系统包括检测模块、判定模块和干扰模块。检测模块用于检测所述目标无人机的电磁信息和其周边预设距离内的外界电磁干扰信息，所述电磁信息包括电磁强度，所述外界电磁干扰信息包括外界电磁干扰强度；根据所述电磁强度和所述外界电磁干扰强度得到干扰阈值。
28.判定模块用于若所述外界电磁干扰强度低于所述干扰下限值，则发出第一策略信号；若所述外界电磁干扰强度不低于所述干扰下限值，且所述外界电磁干扰强度低于所述干扰上限值，则发出第二策略信号；若所述外界电磁干扰强度不低于所述干扰上限值，则发出第三策略信号。
29.干扰模块，用于接收所述第一策略信号，并根据所述目标人机位置向所述目标无人机发射干扰信号；或接收所述第二策略信号，所述干扰模块先向目标无人机周边预设距离发射抵消信号，抵消掉周边信号干扰，再根据所述目标人机位置向所述目标无人机发射干扰信号；或接收所述第三策略信号，直至所述目标无人机飞到外界电磁信号较弱的位置，再根据所述目标无人机位置发射干扰信号；其中，所述外界电磁信号较弱的位置为所述外界电磁干扰强度不高于所述干扰上限值的位置。
30.本实施例中，通过检测模块获取目标无人机的电磁信息和周边预设距离的外界电磁干扰信息，从而得到干扰阈值，通过判定模块判断干扰阈值与外界电磁干扰强度关系，基于判断结果，制定适应的预设策略。有效地抵消外界电磁干扰，从而使干扰信号发射更加准确。
31.卫星导航诱骗子系统，用于根据所述激光轨迹将所述目标无人机诱导至安全位置。
32.本技术一些实施例中，所述卫星导航诱骗子系统包括接收模块、转换模块和伪卫星模块。
33.接收模块，用于接收所述目标无人机的卫星信号；转换模块，用于根据所述卫星信号生成与其无差别的诱骗导航信号，并将所述诱骗导航信号的射频段转换成伪卫星模块的射频段；伪卫星模块，用于对所述目标无人机的上行信号和下行信号进行伪装，与所述诱骗导航信号相配合使所述目标无人机飞行到安全位置。
34.本实施例中，派出我方无人机，我方无人机上装设有伪卫星模块，我方无人机追随目标无人机，且我方无人机一直将位置保持在目标无人机上方，以此对所述目标无人机的上行信号和下行信号进行伪装，使目标无人机的飞手不能控制目标无人机，隔断飞手控制通信，并与所述诱骗导航信号相配合使所述目标无人机飞行到安全位置。
35.本领域技术人员可以理解实施场景中的系统中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的系统中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个系统中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
36.通过应用以上技术方案，该系统包括，无线电探测子系统，用于侦测缓冲区域内是
否存在陌生无人机，将所述陌生无人机作为目标无人机；光电追踪子系统，用于向所述目标无人机发射激光，获取所述目标无人机的位置，并通过激光轨迹追踪所述目标无人机，若所述目标无人机的位置处于预设危险区域内，进行预警；电磁干扰子系统，用于检测所述目标无人机的电磁信息和其周边预设距离内的外界电磁干扰信息，基于所述电磁信息和所述外界电磁干扰信息获取干扰阈值，根据所述电磁信息和所述干扰阈值的关系制定预设策略，从而干扰所述目标无人机；卫星导航诱骗子系统，用于根据所述激光轨迹将所述目标无人机诱导至安全位置。多个系统之间可以进行联网，联网后多个系统之间协同工作，可以增大防护区域，提高系统防御的可靠性，提升系统防御效果。能精准追踪无人机的飞行轨迹，不会出现错误打击或打击落空的问题。通过先消除目标无人机周边信号干扰，从而精准干扰无人机，从而停止无人机的进一步侵犯。提高了保护地区的领空安全，不会出现无人机撞毁等事故发生。
37.对应的，本发明还提供了一种多系统结合的无人机反制方法，如图2所示，该方法包括：步骤s101，侦测缓冲区域内是否存在陌生无人机，若存在，则将所述陌生无人机作为目标无人机。
38.步骤s102，向所述目标无人机发射激光脉冲，所述激光脉冲包括第一激光和第二激光，通过所述第一激光获取目标无人机的位置，通过所述第二激光持续性动态追踪所述目标无人机并形成激光轨迹，若所述目标无人机的位置处于预设危险区域内，则进行预警。
39.步骤s103，检测所述目标无人机的电磁信息及其周边预设距离内的外界电磁干扰信息，所述电磁信息包括电磁强度，所述外界电磁干扰信息包括外界电磁干扰强度，根据所述电磁强度和所述外界电磁干扰强度得到干扰阈值，对比所述外界电磁干扰强度与所述干扰阈值制定预设策略来干扰所述目标无人机。
40.步骤s101中，本技术一些实施例中，基于无线电探测系统侦测所述缓冲区域内是否存在新增信号源，若存在则通过天眼摄像装置确认所述新增信号源是否为陌生无人机，若是则将所述陌生无人机作为目标无人机；本实施例中，将所述缓冲区域内的已经确认过的安全无人机作为熟悉无人机并建立无人机数据存储库，若检测到无人机时，则将其与所述无人机数据存储库进行匹配，若匹配失败则该无人机作为陌生无人机。
41.步骤s102，本技术一些实施例中，向所述目标无人机发射激光脉冲，所述激光脉冲包括第一激光和第二激光，通过所述第一激光获取目标无人机的位置，通过所述第二激光持续性动态追踪所述目标无人机并形成激光轨迹，若所述目标无人机的位置处于预设危险区域内，则进行预警。
42.步骤s103，本技术一些实施例中，若所述外界电磁干扰强度低于所述干扰下限值，则根据所述目标人机位置向所述目标无人机发射干扰信号；若所述外界电磁干扰强度不低于所述干扰下限值，且所述外界电磁干扰强度低于所述干扰上限值，则先向目标无人机周边预设距离发射抵消信号，抵消掉周边信号干扰，再根据所述目标人机位置向所述目标无人机发射干扰信号；若所述外界电磁干扰强度不低于所述干扰上限值，则直至所述目标无人机飞到外界电磁信号较弱的位置，再根据所述目标无人机位置发射干扰信号或抵消信号；其中，所述外界电磁信号较弱的位置为所述外界电磁干扰强度不高于所述干扰上限值
的位置。
43.此外，为了避免目标无人机受干扰后，对其余区域造成危险，本方法还有步骤s104，在干扰所述目标无人机后，所述方法还包括：接收所述目标无人机的卫星信号，基于所述目标无人机的卫星信号获取与其无差别的诱骗导航信号，并将所述诱骗导航信号的射频段转换成与伪卫星模块相同的射频段，根据所述激光轨迹排出我方无人机追随所述目标无人机，所述我方无人机上装设有所述伪卫星模块，所述伪卫星模块对所述目标无人机进行信号致盲，以此来与所述诱骗导航信号相配合，诱导所述目标无人机飞行到安全位置处；其中，所述安全位置处于所述缓冲区域内。
44.本实施例中，派出我方无人机，我方无人机上装设有伪卫星模块，我方无人机追随目标无人机，且我方无人机一直将位置保持在目标无人机上方，以此对所述目标无人机的上行信号和下行信号进行伪装，使目标无人机的飞手不能控制目标无人机，隔断飞手控制通信，并与所述诱骗导航信号相配合使所述目标无人机飞行到安全位置本技术还有一些替代方案，其同样能达成本技术所实现的技术效果。
45.所述光电追踪子系统中的追踪模块可以采用激光二极管，放大模块可以采用雪崩光电二极管。激光二极管（用来对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上）、雪崩二极管（雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。传输时间激光传感器必须极其精确地测定传输时间，因为光速太快。
46.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。