[发明专利]一种主动捕获低空小型无人飞行器的系统及方法

权利要求书

1.一种主动捕获低空小型无人飞行器的系统，包括无人机平台、双目视觉图像采集单元、弹射捕捉单元、信息处理决策单元、多信息采集单元和电源管理单元，其特征在于，所述无人机平台用于实现低空飞行，并搭载有所述双目视觉图像采集单元和弹射捕捉单元；所述双目视觉图像采集单元用于对监测空间拍摄双目视频图像信息；所述多信息采集单元用于获取所述无人机平台的倾角信息、高度信息和/或地理位置信息；所述信息处理决策单元用于融合所述双目视频图像信息和所述倾角信息、高度信息和/或地理位置信息，并计算分析实现飞行器探测识别、深度信息的获取、飞行器追踪、飞行器的捕捉指挥；所述弹射捕捉单元根据所述飞行器的捕捉指挥命令捕捉飞行器；所述电源管理单元用于实现各单元的电源供应。

2.根据权利要求1所述的主动捕获低空小型无人飞行器的系统，其特征在于，所述信息处理决策单元根据预先机器学习的算法获得飞行器的识别模型，然后对监测空间拍摄到的双目视频图像信息进行分析识别，检测是否存在可疑的低空飞行器。

3.根据权利要求1所述的主动捕获低空小型无人飞行器的系统，其特征在于，所述信息处理决策单元根据获得双目视频图像信息以及可疑的低空飞行器的活动空间，采用快速立体匹配的算法计算获得该低空飞行器所在空间的三维深度信息，结合GPS/北斗定位信息、惯量信息和高程信息，确定可疑低空飞行器的活动位置和空间方位。

4.根据权利要求1所述的主动捕获低空小型无人飞行器的系统，其特征在于，所述信息处理决策单元根据双目视频图像信息和深度信息快速计算并获得最佳追踪轨迹，根据最佳追踪轨迹控制所述无人机平台对可疑的低空飞行器进行快速逼近。

5.根据权利要求1所述的主动捕获低空小型无人飞行器的系统，其特征在于，当可疑的低空飞行器确定为非法入侵飞行器时，如果可疑的低空飞行器在有效捕捉范围和角度内，所述信息处理决策单元将指挥弹射捕捉器单元实施捕捉作业；如果不在捕捉范围或有效角度内，信息处理决策单元将根据双方的空间位置信息，调整所述无人机平台，直至可疑的低空飞行器在捕捉空间内。

6.根据权利要求1所述的主动捕获低空小型无人飞行器的系统，其特征在于，所述信息处理决策单元还连接有无线发射单元，所述无线发射单元用于将采集到的双目视频图像信息、倾角信息、高度信息和/或地理位置信息，以及所述信息处理决策单元的处理信息传输到地面监控中心；所述地面监控中心能够通过所述无线发射单元对无人机平台进行实施指挥操作。

7.一种主动捕获低空小型无人飞行器的方法，其特征在于，使用如权利要求1-6中任一权利要求所述的主动捕获低空小型无人飞行器的系统，包括以下步骤：

(1)所述无人机平台飞入到工作区域，对监控区域进行视觉监控，分析监控区域出现的可疑的低空飞行器；

(2)如果监控区域出现疑似可疑的低空飞行器，无人机平台前往特定区域进行监测捕捉；

(3)无人机平台到达指定位置后，将融合双目视频图像信息、倾角信息、高度信息和地理位置信息，确认可疑的低空飞行器的空间位置和状态，计算获得追踪轨迹，然后开始快速逼近追踪可疑的低空飞行器；

(4)在确认可疑的低空飞行器为非法入侵飞行器之后，对非法入侵飞行器进行逼近跟踪，伺机实施捕捉；

(5)当非法入侵飞行器进入系统的有效捕捉范围，信息处理决策单元发送捕捉命令进行捕捉；如果捕捉失败，则抛弃捕捉网，重新调整姿势进行追踪，再次捕捉；如果捕捉成功，则将捕捉的非法入侵飞行器送往指定的地点进行处理。