CN106772360A - 一种基于雷达搜索的无人机捕获方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于雷达搜索的无人机捕获方法，包括以下步骤：设置无人机信号搜索半径，接收所述搜索半径内的无人机信号；根据所述无人机信号对所述无人机进行定位；采集多组无人机定位信息，并根据所述定位信息预测所述无人机航迹曲线；将捕获装置设置在所述航迹曲线路线上，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获。本发明的基于雷达搜索的无人机捕获方法通过设置信号接收装置接收监测范围内的无人机发出的信号，从而进一步的对无人机进行定位以及轨迹预测，最终在无人机航行路线上设置捕获装置，等待无人机航行到捕获装置捕获范围时，对无人机进行捕获，实现对无人机的拦截。
Description
技术领域
本发明涉及反无人机领域，特别涉及一种基于雷达搜索的无人机捕获方法及***。
背景技术
随着无人机开发与制造成本的降低，无人机行业发展迅猛，民用无人机已逐步应用到娱乐、物流、新闻、搜救、能源、遥感测绘等领域，贴近普通民众的生活。截止2015年国内从事无人机研发和生产销售的企业超过了400家，对于消费级无人机的操作人员需求总量超过了10万，我国拥有相关机构颁发的具有无人机合格证的操作人员仅为2142个，每年差不多都有2万架无人机处于黑飞状态。由于相关的法律法规还不完善，监控手段及反制手段的缺失，致使无人机黑飞已经成为了棘手的国际化的社会问题，由无人机黑飞所牵扯出的各类事件总是引发社会的广泛热议；而无人机的无序甚至违法使用给社会和个人都带来了重大的安全隐患、隐私侵犯和潜在威胁，也给社会安保带来了巨大的新挑战。
目前在全球已发生多起无人机非法进入敏感空域事件，如美国白宫、日本首相府、民航及军用机场、福州监狱、春晚录制现场等敏感空域。曾经一段"无人机500米高空偶遇战斗机"的视频在网络热传。视频中，一架遥控操作的多旋翼无人机在某城市上空悬停拍摄，几乎与一架正在着陆的战斗机相撞，两者高度最近时距离仅数百米。国防部新闻发言人吴谦回应此事时说，"无人机的违法违规飞行会对国家公共安全、飞行安全甚至空防安全构成威胁，无人机不能无人管。
除此之外， 2016年5月28日，成都双流机场无人机逼停55架航班；2016年6月11日，迪拜机场因无人机入侵关闭2小时；2015年7月23日，台北101大厦北不明无人机撞击；2013年5月，北京防空区无人机入侵空军战机被拦截。这些类似事件时有发生。据中国民航局2015年的统计数据表明，全年有记录的“黑飞”24000架次，这些民用无人机改造潜力巨大，很容易携带***物、有害化学物品等，很容易成为恐怖袭击、违法监视监听的工具，为公共安全带来极大隐患。然而，反无人机***作为一个新的技术产业，目前市场上几乎没有针对民用的反无人机产品。
发明内容
本发明在于克服现有技术的上述不足，提供一种能够准确对无人机进行定位并捕获的基于雷达搜索的无人机捕获方法及***。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于雷达搜索的无人机捕获方法，包括以下步骤：
设置无人机信号搜索半径，接收所述搜索半径内的无人机信号；
根据所述无人机信号对所述无人机进行定位；
采集多组无人机定位信息，并根据所述定位信息预测所述无人机航迹曲线；
将捕获装置设置在所述航迹曲线路线上，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获。
进一步地，所述设置无人机信号搜索半径，接收所述搜索半径内的无人机信号还包括，根据所述搜索半径的大小，设置至少四个信号接收装置的位置，所述信号接收装置用于接收无人机发出的信号。
进一步地，所述根据所述无人机信号对所述无人机进行定位还包括，
根据每个所述信号接收装置得到对应的目标方位角参数与目标距离参数；
根据所述参数得到无人机定位信息。
进一步地，根据所述定位信息预测所述无人机航迹还包括，利用航迹关联算法对所述定位信息进行修正，并得到预测的航迹曲线。
进一步地，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获包括，将携带有拦网装置的所述捕获装置预先设置在预测的航迹曲线上的某一预定点附近，在之后的对应时刻，当所述捕获装置检测到无人机航行到该预定点附近时，开启拦网装置，将所述无人机捕获在网中。
本发明同时提供一种基于雷达搜索的无人机捕获***，包括依次连接的信号接收单元、定位单元、航迹预测单元、控制单元、捕获装置；所述信号接收单元用于接收无人机发送的信号，并将所述信号发送到定位单元；所述定位单元用于根据所述信号对无人机进行定位，并将定位信息发送到所述航迹预测单元，所述航迹预测单元用于对所述定位信息进行处理，预测无人机的航迹曲线；并将所述航迹曲线发送到所述控制单元，所述控制单元用于控制所述捕获装置设置在所述航迹曲线路线上，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获。
进一步地，所述信号接收单元包括至少四个信号接收器，所述信号接收器均设置在待监测的区域中，用于接收待监测区域中无人机发出的信号。
进一步地，根据所述信号对无人机进行定位还包括，
根据每个所述信号接收器得到对应的目标方位角参数与目标距离参数；
根据所述参数得到无人机定位信息。
进一步地，对所述定位信息进行处理，预测无人机的航迹曲线还包括，利用航迹关联算法对所述定位信息进行修正，并得到预测的航迹曲线。
进一步地，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获包括，将携带有拦网装置的所述捕获装置预先设置在预测的航迹曲线上的某一预定点附近，在之后的对应时刻，当所述捕获装置检测到无人机航行到该预定点附近时，开启拦网装置，将所述无人机捕获在网中。
与现有技术相比，本发明的有益效果
本发明的基于雷达搜索的无人机捕获方法通过设置信号接收装置接收监测范围内的无人机发出的信号，从而进一步的对无人机进行定位以及轨迹预测，最终在无人机航行路线上设置捕获装置，等待无人机航行到捕获装置捕获范围时，对无人机进行捕获，实现对无人机的拦截。
附图说明
图1所示为本发明的基于雷达搜索的无人机捕获方法流程图。
图2所示为本发明的基于雷达搜索的无人机捕获***模块框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：
图1所示为本发明的基于雷达搜索的无人机捕获方法流程图，包括以下步骤：
S1、设置无人机信号搜索半径，接收所述搜索半径内的无人机信号；
S2、根据所述无人机信号对所述无人机进行定位；
S3、采集多组无人机定位信息，并根据所述定位信息预测所述无人机航迹曲线；
S4、将捕获装置设置在所述航迹曲线路线上，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获。
本发明的基于雷达搜索的无人机捕获方法通过设置信号接收装置接收监测范围内的无人机发出的信号，从而进一步的对无人机进行定位以及轨迹预测，最终在无人机航行路线上设置捕获装置，等待无人机航行到捕获装置捕获范围时，对无人机进行捕获，实现对无人机的拦截。
在一个具体实施方式中，所述设置无人机信号搜索半径，接收所述搜索半径内的无人机信号还包括，根据所述搜索半径的大小，设置至少四个信号接收装置的位置，所述信号接收装置用于接收无人机发出的信号。
采用四个信号接收装置能够准确快速的对无人机进行定位，为后续的轨迹预测以及捕获应得更多的时间。
在一个具体实施方式中，所述根据所述无人机信号对所述无人机进行定位还包括，
根据每个所述信号接收装置得到对应的目标方位角参数与目标距离参数；
根据所述参数得到无人机定位信息。
在一个具体实施方式中，根据所述定位信息预测所述无人机航迹还包括，利用航迹关联算法对所述定位信息进行修正，并得到预测的航迹曲线。
在一个具体实施方式中，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获包括，将携带有拦网装置的所述捕获装置预先设置在预测的航迹曲线上的某一预定点附近，在之后的对应时刻，当所述捕获装置检测到无人机航行到该预定点附近时，开启拦网装置，将所述无人机捕获在网中。
由于预先对无人机的航迹进行了预测，因此只需要使捕获装置设置在预测曲线的上的某一处位置，在无人机后续的行进中，必然要经过该位置，而当在未来的某一刻无人机经过时，则通过拦网装置将无人机进行拦截并捕捉。
本发明同时提供一种基于雷达搜索的无人机捕获***，参看图2，包括依次连接的信号接收单元1、定位单元2、航迹预测单元3、控制单元4、捕获装置5，所述信号接收单元1用于接收无人机发送的信号，并将所述信号发送到定位单元2；所述定位单元2用于根据所述信号对无人机进行定位，并将定位信息发送到所述航迹预测单元3，所述航迹预测单元3用于对所述定位信息2进行处理，预测无人机的航迹曲线；并将所述航迹曲线发送到所述控制单元4，所述控制单元4用于控制所述捕获装置5设置在所述航迹曲线路线上，对靠近所述捕获装置5的无人机进行捕获。
在一个具体实施方式中，所述信号接收单元包括至少四个信号接收器，所述信号接收器均设置在待监测的区域中，用于接收待监测区域中无人机发出的信号。
在一个具体实施方式中，根据所述信号对无人机进行定位还包括，
根据每个所述信号接收器得到对应的目标方位角参数与目标距离参数；
根据所述参数得到无人机定位信息。
在一个具体实施方式中，对所述定位信息进行处理，预测无人机的航迹曲线还包括，利用航迹关联算法对所述定位信息进行修正，并得到预测的航迹曲线。
在一个具体实施方式中，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获包括，将携带有拦网装置的所述捕获装置预先设置在预测的航迹曲线上的某一预定点附近，在之后的对应时刻，当所述捕获装置检测到无人机航行到该预定点附近时，开启拦网装置，将所述无人机捕获在网中。
具体的，本发明的检测无人机方法类似于通常所说的被动雷达***，由四台空间分布的信号接收器组成，可有多种分别方式，只要能够检测到预定范围内的无人机信号即可，各接收器位置坐标和卫星位置为已知，无人机位置坐标待求。每个信号接收器有两部天线，分别接收卫星的直射信号和无人机的反射信号，各信号接收器把接收到的卫星反射信号经过预处理数字化后，不失真地传到定位单元，实施相关处理和目标位置坐标的解算，具体算法可利用卫星导航方程的被动定位方程组进行解算，在此不再赘述。
上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。
Claims (10)
1.一种基于雷达搜索的无人机捕获方法，其特征在于，包括以下步骤：
设置无人机信号搜索半径，接收所述搜索半径内的无人机信号；
根据所述无人机信号对所述无人机进行定位；
采集多组无人机定位信息，并根据所述定位信息预测所述无人机航迹曲线；
将捕获装置设置在所述航迹曲线路线上，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获。
2.根据权利要求1所述的基于雷达搜索的无人机捕获方法，其特征在于，所述设置无人机信号搜索半径，接收所述搜索半径内的无人机信号还包括，根据所述搜索半径的大小，设置至少四个信号接收装置的位置，所述信号接收装置用于接收无人机发出的信号。
3.根据权利要求2所述的基于雷达搜索的无人机捕获方法，其特征在于，所述根据所述无人机信号对所述无人机进行定位还包括，
根据每个所述信号接收装置得到对应的目标方位角参数与目标距离参数；
根据所述参数得到无人机定位信息。
4.根据权利要求1所述的基于雷达搜索的无人机捕获方法，其特征在于，根据所述定位信息预测所述无人机航迹还包括，利用航迹关联算法对所述定位信息进行修正，并得到预测的航迹曲线。
5.根据权利要求1所述的基于雷达搜索的无人机捕获方法，其特征在于，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获包括，将携带有拦网装置的所述捕获装置预先设置在预测的航迹曲线上的某一预定点附近，在之后的对应时刻，当所述捕获装置检测到无人机航行到该预定点附近时，开启拦网装置，将所述无人机捕获在网中。
6.一种基于雷达搜索的无人机捕获***，其特征在于，包括依次连接的信号接收单元、定位单元、航迹预测单元、控制单元、捕获装置；所述信号接收单元用于接收无人机发送的信号，并将所述信号发送到定位单元；所述定位单元用于根据所述信号对无人机进行定位，并将定位信息发送到所述航迹预测单元，所述航迹预测单元用于对所述定位信息进行处理，预测无人机的航迹曲线；并将所述航迹曲线发送到所述控制单元，所述控制单元用于控制所述捕获装置设置在所述航迹曲线路线上，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获。
7.根据权利要求6所述的基于雷达搜索的无人机捕获***，其特征在于，所述信号接收单元包括至少四个信号接收器，所述信号接收器均设置在待监测的区域中，用于接收待监测区域中无人机发出的信号。
8.根据权利要求7所述的基于雷达搜索的无人机捕获***，其特征在于，根据所述信号对无人机进行定位还包括，
根据每个所述信号接收器得到对应的目标方位角参数与目标距离参数；
根据所述参数得到无人机定位信息。
9.根据权利要求6所述的基于雷达搜索的无人机捕获***，其特征在于，对所述定位信息进行处理，预测无人机的航迹曲线还包括，利用航迹关联算法对所述定位信息进行修正，并得到预测的航迹曲线。
10.根据权利要求6所述的基于雷达搜索的无人机捕获***，其特征在于，对靠近所述捕获装置的无人机进行捕获包括，将携带有拦网装置的所述捕获装置预先设置在预测的航迹曲线上的某一预定点附近，在之后的对应时刻，当所述捕获装置检测到无人机航行到该预定点附近时，开启拦网装置，将所述无人机捕获在网中。
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