CN108278931A - 一种无人机反制防御*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机反制防御***，其包括主机、云台主机和PC端；主机设置在云台主机上，主机和云台主机均与PC端连接；主机包括壳体以及设置在壳体外侧的RJ45连接端子、开关控制机构、散热片和一体化天线，以及设置在壳体内部的智能控制机构和智能风扇；RJ45连接端子为网络接口，其设置在壳体底部一侧，RJ45连接端子与智能控制机构连接，智能控制机构通过RJ45连接端子与PC端连接；开关控制机构设置在壳体外表面，与位于壳体内的智能控制机构连接；散热片设置在壳体侧壁面；在壳体内，与散热片对应位置处设置有智能风扇，智能风扇与智能控制机构连接；一体化天线设置在壳体顶部。本发明使用范围较广，干扰距离大，维护成本较低。
Description
技术领域
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***。
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***DZ01-PRO，这种无人机反制***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***、信号传输***、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***和信号传输***，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***。这种设备较无人机反制枪更加先进。无线电侦测测向子***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***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***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***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***无法大量推入市场。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种无人机反制防御***，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***，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***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***，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***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***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***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***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。
Claims (10)
1.一种无人机反制防御***，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。
2.如权利要求1所述的一种无人机反制防御***，其特征在于：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。
3.如权利要求2所述的一种无人机反制防御***，其特征在于：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。
4.如权利要求1所述的一种无人机反制防御***，其特征在于：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。
5.如权利要求1所述的一种无人机反制防御***，其特征在于：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。
6.如权利要求5所述的一种无人机反制防御***，其特征在于：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。
7.如权利要求6所述的一种无人机反制防御***，其特征在于：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。
8.如权利要求6所述的一种无人机反制防御***，其特征在于：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。
9.如权利要求6所述的一种无人机反制防御***，其特征在于：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。
10.如权利要求6所述的一种无人机反制防御***，其特征在于：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。
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