CN110190924A - 一种跳频无人机防御方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机技术领域，具体公开了一种跳频无人机防御方法，其中，所述跳频无人机防御方法包括：接收无线电信号；对所述无线电信号进行破解得到破解信号；对所述破解信号发射打击无线电信号；预测无线电信号的下一次的跳频频段；根据预测的下一次的跳频频段发射打击无线电信号。本发明还公开了一种跳频无人机防御装置。本发明提供的跳频无人机防御方法能够针对预测得到的跳频频段发射打击无线电信号，从而能够有效防御无人机，使得无人机无法正常控制，实现对无人机的反制。

Description

一种跳频无人机防御方法及装置
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种跳频无人机防御方法及一种跳频无人机防御装置。
背景技术
目前无人机防御领域内普遍应用的一种反制技术是软件无线电协议破解技术，这种反制技术将先进的无线电逆向工程和安全分析应用于无人机检测和防御。具体方法为利用软件无线电技术对无人机和遥控器之间的无线电通信进行破解，破解内容包括频率、滤波、数模变换、调制方式和信道编码等。除了在物理层使用软件无线电进行破解，还需在介质访问控制、逻辑链路控制、网络层和应用层进行协议破解；对部分压缩数据进行解压缩；对部分加密的数据进行解密等。破解成功后就可以根据该无人机的型号在机型识别数据库中查找该机型支持的频段，同时记录该无人机目前正在使用的频率和信道质量。在对该无人机正在使用的信道进行压制后，完成警戒区域的无人机干扰工作。
为避免这一无人机反制技术的干扰，无人机厂家针对性地开发了新的飞控协议和***，使用这种飞控协议的无人机在当前通信频段受到信号干扰后会将无人机和遥控器之间的连接频段转换到另一频点或者不同频段，如2.4G跳转5.8G或者5.8G跳转2.4G，以此类跳频技术来避免无人机反制技术的干扰。这就对非法无人机黑飞的反制增加了困难。
因此，如何对抗上述跳频无人机成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种跳频无人机防御方法及一种跳频无人机防御装置，以解决现有技术中的问题。
作为本发明的第一个方面，提供一种跳频无人机防御方法，其中，所述跳频无人机防御方法包括：
接收无线电信号；
对所述无线电信号进行破解得到破解信号；
对所述破解信号发射打击无线电信号；
预测无线电信号的下一次的跳频频段；
根据预测的下一次的跳频频段发射打击无线电信号。
优选地，所述预测无线电信号的下一次的跳频频段包括：
根据欧氏距离计算法计算得到使得欧式距离最大的两个目标频点；
将两个目标频点各自所处的微频段设置为下一次的跳频频段。
优选地，所述根据欧氏距离计算法计算得到使得欧式距离最大的两个目标频点包括：
选择防御区域内距离原频点距离最远的目标频点作为新频点；
根据欧式距离计算公式计算新频点与原频点之间的欧式距离，其中所述欧式距离计算公式为：
其中，ρ表示新频点(x2,y2)与原频点(x1,y1)之间的欧式距离，λ1表示频率权重，λ2表示信号质量权重。
优选地，所述跳频无人机防御方法还包括在所述接收无线电信号的步骤前进行的：
实时检测防御区域内无线电信号。
预测预测
作为本发明的第二个方面，提供一种跳频无人机防御装置，其中，所述跳频无人机防御装置包括：
接收模块，所述接收模块用于接收无线电信号；
破解模块，所述破解模块用于对所述无线电信号进行破解得到破解信号；
第一发射模块，所述第一发射模块用于对所述破解信号发射打击无线电信号；
预测模块，所述预测模块用于预测无线电信号的下一次的跳频频段；
第二发射模块，所述第二发射模块用于根据预测的下一次的跳频频段发射打击无线电信号。
优选地，所述预测模块包括：
计算单元，所述计算单元用于根据欧氏距离计算法计算得到使得欧式距离最大的两个目标频点；
设置单元，所述设置单元用于将两个目标频点各自所处的微频段设置为下一次的跳频频段。
优选地，所述计算单元包括：
选择子单元，所述选择子单元用于选择防御区域内距离原频点距离最远的目标频点作为新频点；
计算子单元，所述计算子单元用于根据欧式距离计算公式计算新频点与原频点之间的欧式距离，其中所述欧式距离计算公式为：
其中，ρ表示新频点(x2,y2)与原频点(x1,y1)之间的欧式距离，λ1表示频率权重，λ2表示信号质量权重。
优选地，所述跳频无人机防御装置还包括：
检测模块，所述检测模块用于实时检测防御区域内无线电信号。
本发明提供的跳频无人机防御方法，对无线电信号进行破解后，发射打击无线电信号，通过对无线电信号的下一次的跳频频段进行预测，能够针对预测得到的跳频频段发射打击无线电信号，从而能够有效防御无人机，使得无人机无法正常控制，实现对无人机的反制。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提供的跳频无人机防御方法的流程图。
图2为本发明提供的跳频无人机防御方法的具体实施方式流程图。
图3为本发明提供的跳频无人机防御装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的第一个方面，提供一种跳频无人机防御方法，其中，如图1所示，所述跳频无人机防御方法包括：
S110、接收无线电信号；
S120、对所述无线电信号进行破解得到破解信号；
S130、对所述破解信号发射打击无线电信号；
S140、预测无线电信号的下一次的跳频频段；
S150、根据预测的下一次的跳频频段发射打击无线电信号。
本发明提供的跳频无人机防御方法，对无线电信号进行破解后，发射打击无线电信号，通过对无线电信号的下一次的跳频频段进行预测，能够针对预测得到的跳频频段发射打击无线电信号，从而能够有效防御无人机，使得无人机无法正常控制，实现对无人机的反制。
具体地，所述预测无线电信号的下一次的跳频频段包括：
根据欧氏距离计算法计算得到使得欧式距离最大的两个目标频点；
将两个目标频点各自所处的微频段设置为下一次的跳频频段。
应当理解的是，每个目标频点所处的微频段具体可以是所述目标频点所在的微小频段范围，例如，两个目标频点分别为500MHz和600MHz，则这两个目标频点所处的微频段可以分别为495MHz～505MHz以及595MHz～605MHz，即每个目标频段的正负频段所形成的的范围，这个正负频段的大小具体可以根据需求进行选择，此处并不做限定。
优选地，所述根据欧氏距离计算法计算得到使得欧式距离最大的两个目标频点包括：
选择防御区域内距离原频点距离最远的目标频点作为新频点；
根据欧式距离计算公式计算新频点与原频点之间的欧式距离，其中所述欧式距离计算公式为：
其中，ρ表示新频点(x2,y2)与原频点(x1,y1)之间的欧式距离，λ1表示频率权重，λ2表示信号质量权重。
应当理解的是，实际计算过程中对于不同的无人机机型，采用不同的频率权重和信号质量权重。
具体地，所述跳频无人机防御方法还包括在所述接收无线电信号的步骤前进行的：
实时检测防御区域内无线电信号。
预测预测
下面结合图2所示，对跳频无人机防御方法进行详细描述。
接收防御区域内无线电信号，破解无人机和遥控器之间的无线电通信协议，发射打击无线电信号，持续一定时间后，通过欧式距离计算法预测无线电跳频的频段，在预测频点上提前发射打击无线电信号，然后重复以上步骤，持续打击无人机和遥控器之间的通信，使无人机不能正常控制，完成区域防范工作。
本发明提供的这种跳频无人机防御方法是利用软件无线电处理单元在防御区域内进行不间断无源侦测，找出当前空域中的无线电信号，通过软件无线电协议破解技术进行破解。一旦发现陌生无人机信号，***自动预警并进行主动防御，发射与遥控器相同的信号，对其无线通信链路进行接监管或干扰，迫使其降落、悬停或返航。在检测到无人机无线电频段发生变化后，采用欧式距离计算法可以计算得到使欧氏距离ρ最大的两个目标频点，以这两个目标频点作为无人机与遥控器通信的下一个频段或者频点，并提前采取反制措施，有效防御该无人机。
作为本发明的第二个方面，提供一种跳频无人机防御装置，其中，如图3所示，所述跳频无人机防御装置100包括：
接收模块110，所述接收模块110用于接收无线电信号；
破解模块120，所述破解模块120用于对所述无线电信号进行破解得到破解信号；
第一发射模块130，所述第一发射模块130用于对所述破解信号发射打击无线电信号；
预测模块140，所述预测模块140用于预测无线电信号的下一次的跳频频段；
第二发射模块150，所述第二发射模块150用于根据预测的下一次的跳频频段发射打击无线电信号。
本发明提供的跳频无人机防御装置，对无线电信号进行破解后，发射打击无线电信号，通过对无线电信号的下一次的跳频频段进行预测，能够针对预测得到的跳频频段发射打击无线电信号，从而能够有效防御无人机，使得无人机无法正常控制，实现对无人机的反制。
具体地，所述预测模块140包括：
计算单元，所述计算单元用于根据欧氏距离计算法计算得到使得欧式距离最大的两个目标频点；
设置单元，所述设置单元用于将两个目标频点各自所处的微频段设置为下一次的跳频频段。
进一步具体地，所述计算单元包括：
选择子单元，所述选择子单元用于选择防御区域内距离原频点距离最远的目标频点作为新频点；
第一计算子单元，所述计算子单元用于根据欧式距离计算公式计算新频点与原频点之间的欧式距离，其中所述欧式距离计算公式为：
其中，ρ表示新频点(x2,y2)与原频点(x1,y1)之间的欧式距离，λ1表示频率权重，λ2表示信号质量权重。
具体地，所述跳频无人机防御装置还包括：
检测模块，所述检测模块用于实时检测防御区域内无线电信号。
关于本发明提供的跳频无人机防御装置的工作原理可以参照前文的跳频无人机的防御方法的描述，此处不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种跳频无人机防御方法，其特征在于，所述跳频无人机防御方法包括：
接收无线电信号；
对所述无线电信号进行破解得到破解信号；
对所述破解信号发射打击无线电信号；
预测无线电信号的下一次的跳频频段；
根据预测的下一次的跳频频段发射打击无线电信号。
2.根据权利要求1所述的跳频无人机防御方法，其特征在于，所述预测无线电信号的下一次的跳频频段包括：
根据欧氏距离计算法计算得到使得欧式距离最大的两个目标频点；
将两个目标频点各自所处的微频段设置为下一次的跳频频段。
3.根据权利要求2所述的跳频无人机防御方法，其特征在于，所述根据欧氏距离计算法计算得到使得欧式距离最大的两个目标频点包括：
选择防御区域内距离原频点距离最远的目标频点作为新频点；
根据欧式距离计算公式计算新频点与原频点之间的欧式距离，其中所述欧式距离计算公式为：
其中，ρ表示新频点(x2,y2)与原频点(x1,y1)之间的欧式距离，λ1表示频率权重，λ2表示信号质量权重。
4.根据权利要求1所述的跳频无人机防御方法，其特征在于，所述跳频无人机防御方法还包括在所述接收无线电信号的步骤前进行的：
实时检测防御区域内无线电信号。
5.一种跳频无人机防御装置，其特征在于，所述跳频无人机防御装置包括：
接收模块，所述接收模块用于接收无线电信号；
破解模块，所述破解模块用于对所述无线电信号进行破解得到破解信号；
第一发射模块，所述第一发射模块用于对所述破解信号发射打击无线电信号；
预测模块，所述预测模块用于预测无线电信号的下一次的跳频频段；
第二发射模块，所述第二发射模块用于根据预测的下一次的跳频频段发射打击无线电信号。
6.根据权利要求5所述的跳频无人机防御装置，其特征在于，所述预测模块包括：
计算单元，所述计算单元用于根据欧氏距离计算法计算得到使得欧式距离最大的两个目标频点；
设置单元，所述设置单元用于将两个目标频点各自所处的微频段设置为下一次的跳频频段。
7.根据权利要求6所述的跳频无人机防御装置，其特征在于，所述计算单元包括：
选择子单元，所述选择子单元用于选择防御区域内距离原频点距离最远的目标频点作为新频点；
计算子单元，所述计算子单元用于根据欧式距离计算公式计算新频点与原频点之间的欧式距离，其中所述欧式距离计算公式为：
其中，ρ表示新频点(x2,y2)与原频点(x1,y1)之间的欧式距离，λ1表示频率权重，λ2表示信号质量权重。
8.根据权利要求5所述的跳频无人机防御装置，其特征在于，所述跳频无人机防御装置还包括：
检测模块，所述检测模块用于实时检测防御区域内无线电信号。
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