一种无人机群反制技术效能评估系统及方法

本发明属于电子信息，涉及一种无人机群反制技术效能评估系统及方法。

背景技术：

1、随着以无人机为代表的低慢小飞行器相关技术发展和商业化普及，由其带来的安全隐患也日益增大，无人机入侵油库、电站、机场、监狱等要害地带事件频发。而伴随着智能技术的跨越升级，无人机群逐步进入人们视野，其具有数量多、成本低、非接触、伤亡小和智能协同等特点，反制难度大、代价成本高。无人机群反制技术可分为探测技术和打击技术两种。其中，探测技术从机理上可以分为电子、光学、声学三类，打击技术主要有干扰阻断、毁伤打击、欺骗控制三类。由于无人机群反制技术应用性强，需要大量开展试验验证。然而，现有市场已有或公开文献可查的试验条件缺少无人机实际飞行状态和电磁环境监测手段，试验变量控制不灵活，可重复性差，仅可对试验中的反制效果进行定性判断，无法实现定量深入分析。因此，构建无人机群反制技术效能评估系统、设计反制技术效能评估方法，对于开展无人机群反制技术研究和设备研制，均有着重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种无人机群反制技术效能评估系统及方法，解决现有反制技术试验手段存在的试验变量控制不灵活、可重复性差以及无法实现定量分析的问题。本发明用于无人机群探测技术和打击技术的效能评估，包括但不限于探测距离、发现时间、定位或定向误差、打击距离、生效时间。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以解决：

3、一方面，本发明提供了一种无人机群反制技术效能评估系统，包括反制技术效能评估管理模块、反制设备控制模块、空-地联合电磁信号监测模块、无人机群运动控制模块和无人机群运动状态监测模块，其中：

4、反制技术效能评估管理模块，通过通信接口分别连接反制设备控制模块、空-地联合电磁信号监测模块、无人机群运动控制模块和无人机群运动状态监测模块，用于向其他模块发出控制指令并接收对应数据；

5、反制设备控制模块，用于根据反制技术效能评估管理模块的控制指令，控制探测设备开关机或实施探测动作，控制打击设备开关机或实施打击动作，同时接收探测或打击设备上报的探测结果和设备状态信息，并发送给反制技术效能评估管理模块；

6、空-地联合电磁信号监测模块用于对无人机反制设备发射、接收的信号以及无人机群中的各个无人机实际接收的、需关注频率范围内的信号进行全过程监测、分析和回放；

7、无人机群运动控制模块用于根据反制技术效能评估管理模块的控制指令，实现无人机群起飞、降落，以及在运动过程中的队形、位置和速度控制；

8、无人机群运动状态监测模块用于监测各无人机位置、速度数据并存储。

9、进一步的，所述的空-地联合电磁信号监测模块包括多个监测载荷，多个监测载荷分别布设在无人机群的各个被反制对象无人机以及地面上。

10、进一步的，所述的监测载荷采用实时频谱分析仪。

11、进一步的，所述的监测载荷可接收记录的信号频率范围保证覆盖1.2ghz~1.6ghz频段以及900mhz、2.4ghz、5.8ghz频段。

12、进一步的，所述的无人机群运动状态监测模块包括搭载单元和电台服务器，其中，搭载单元由导航接收机和无线电台组成；导航接收机负责按照给定时间间隔对载体无人机的运动状态进行采样，并将获取到的信息发送至电台，再由电台下发至电台服务器；导航接收机应工作在非反制的导航信号频段；电台服务器用于收集各搭载单元发送的各无人机位置、速度数据，并将该数据汇总后发送至反制技术效能评估管理模块。

13、第二方面，本发明提供了一种无人机群探测技术探测距离评估方法，基于本发明所述的无人机群反制技术效能评估系统，包括如下步骤：

14、步骤1，反制技术效能评估管理模块通过反制设备控制模块，控制探测设备开机；

15、步骤2，反制技术效能评估管理模块通过无人机群运动控制模块，起飞搭载有空-地联合电磁信号监测模块的无人机群，使之按照指定路线和编队队形由远及近飞行，同时空-地联合电磁信号监测模块开始记录各个监测载荷接收的电磁信号数据；

16、步骤3，无人机群运动状态监测模块按照预先设定时间间隔将无人机群中各个无人机的实时位置信息传送至反制技术效能评估管理模块；

17、步骤4，若反制技术效能评估管理模块通过反制设备控制模块收到探测设备上报的无人机群探测结果，记录无人机群运动状态监测模块上报的当前无人机群的实时位置信息，跳至步骤5；否则，继续等待探测结果，直至无人机群飞行至探测设备，评估失败，转入步骤6；

18、步骤5，若探测设备上报的无人机群探测结果中的位置信息与无人机群运动状态监测模块上报的无人机群位置信息匹配，则探测成功，探测距离为无人机群当前位置与探测设备位置之差，转入步骤6；否则，探测不成功，转入步骤4；

19、步骤6，反制技术效能评估管理模块通过反制设备控制模块控制探测设备关机、通过无人机群运动控制模块控制无人机群降落，并记录和展示效能评估试验数据。

20、第三方面，本发明提供了一种无人机群导航诱骗类打击技术生效时间评估方法，基于本发明所述的无人机群反制技术效能评估系统，包括如下步骤：

21、步骤1，反制技术效能评估管理模块通过反制设备控制模块，控制打击设备开机，打击设备处于信号待发射状态；

22、步骤2，反制技术效能评估管理模块通过无人机群运动控制模块，起飞搭载有空-地联合电磁信号监测模块的无人机群，使之按照指定路线和编队队形由远及近飞行或悬停，同时控制空-地联合电磁信号监测模块开始记录电磁信号数据；

23、步骤3，无人机群运动状态监测模块按照固定时间间隔将无人机群中各个无人机的实时位置信息传送至反制技术效能评估管理模块；

24、步骤4，反制技术效能评估管理模块通过反制设备控制模块，控制打击设备发射导航诱骗信号，同时反制技术效能评估管理模块开始计时；

25、步骤5，若反制技术效能评估管理模块通过对比无人机群运动状态监测模块上报的无人机群的实时位置信息和通过无人机群运动控制模块预设的无人机群运动状态，判断无人机群依照导航诱骗指定趋势运动，停止计时，计时结果为打击生效时间，跳至步骤6；否则，继续等待，直至无人机群飞行至探测设备，评估失败，转入步骤6；

26、步骤6，反制技术效能评估管理模块通过反制设备控制模块控制打击设备关机、通过无人机群运动控制模块控制无人机群降落，并记录和展示效能评估试验数据。

27、相较于现有技术，本发明具有如下技术效果：

28、（1）本发明的无人机群反制技术效能评估系统采用模块化设计、兼容性强，既适用于光学、电子、声学等各类无人机探测技术，又可用于硬件毁伤、干扰阻断、欺骗控制等所有打击技术的效能评估。

29、（2）本发明的无人机群反制技术效能评估系统可实现对效能评估试验过程、场景的全流程记录，并可根据记录进行历史试验的精准复现，可为无人机单机及机群反制技术研究和效果验证提供平台。

30、（3）本发明的无人机群反制技术效能评估系统通过无人机群运动控制接口，实现对无人机群编队队形、飞行高度、速度和方向的精确控制，使得反制技术作用对象受控，评估试验可重复性更高，试验结果量化、可信。

31、（4）本发明的无人机群反制技术效能评估系统在记录反制对象运动状态的同时，也将记录试验环境数据，如无人机和反制设备接收和发射的电磁信号，为反制技术效能评估提供多维度的定量数据支撑。

32、综上，本发明采用导航对抗、软件无线电、自动控制、多源数据融合等技术，设计了由反制技术效能评估管理模块、反制设备控制模块、空-地联合电磁信号监测模块、无人机群运动控制模块、无人机群运动状态监测模块组成的无人机群反制技术效能评估系统，依托该系统可实现多维度评估试验数据的定量监测和试验场景的精准复现等功能，可为无人机群探测、打击技术研究提供试验验证过程的全周期管理平台，为无人机群反制技术加速迭代衍生提供支撑，促进无人机群反制技术向精细化、体系化发展。