[发明专利]反无人机探测系统及其控制方法有效

专利信息
申请号: 201610728595.1 申请日: 2016-08-25
公开(公告)号: CN106154262B 公开(公告)日: 2018-02-27
发明(设计)人: 蔡茂;杨钦 申请(专利权)人: 四川泰立科技股份有限公司
主分类号: G01S13/86 分类号: G01S13/86;H04K3/00;G06K9/00
代理公司: 成都环泰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)51242 代理人: 李斌,邹翠
地址: 610000 四川省成都市武侯区武*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 无人机 探测 系统 及其 控制 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于反无人机技术领域,具体涉及一种反无人机探测系统及其控制方法。

背景技术

随着新式无人机井喷式的涌现,与无人机相关的意外事故也不断进人人们的视野,使用无人机进行犯罪活动事情也不再少见。失控的无人机摔落在了行人或物体上;业余无人机操作员操作无人机飞人禁飞区,无人机干扰民航飞行、干扰救火行动;墨西哥和拉丁美洲的毒贩正利用自制无人机贩毒,英国犯罪集团使用无人机偷运毒品、手机及金钱等给囚犯。于是,反无人机系统也在无人机产业蓬勃发展的过程中应运而生。

反无人机技术体系由探测跟踪和预警技术、毁伤技术、干扰技术和伪装欺骗技术。首先要对无人机进行探测跟踪和预警,然后再根据实际情况,选择对无人机实施火力打击的硬毁伤或者是对其进行干扰失效的软毁伤;另外,还要采取积极主动的伪装防护方法和手段,降低对方无人机的侦察效率和效果。如何将反无人机技术的进行有效结合,使得反无人机探测效果整体最大、最优化是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决反无人机探测效果整体最大、最优化的技术问题,本发明提供了一种反无人机探测系统及其控制方法。采用雷达装置和光学跟踪系统相结合的光电监视雷达装置,实现了雷达探测、光学图像识别和电磁干扰的一体化,对于提高无人机监控、光学系统与雷达装置的有机融合起到重要作用。

本发明为了实现上述发明目的,采用如下技术方案:

反无人机探测系统,包括具有光学镜头的摄像机、显示器、控制摄像机运动的自动跟踪伺服机构、雷达装置、主控制器、干扰器和存储有无人机图片信息的图像识别解码器;所述摄像机的信号输出端连接所述图像识别解码器的信号输入端,所述图像识别解码器的信号输出端连接所述主控制器的第一信号输入端,所述雷达装置的信号输出端连接所述主控制器的第二信号输入端,所述主控制器的第一信号输出端连接所述摄像机的信号输入端,所述主控制器的第二信号输出端连接所述显示器的信号输入端,所述主控制器的第三信号输出端连接所述自动跟踪伺服机构的信号输入端,所述主控制器的第四信号输出端连接所述干扰器的信号输入端。

所述的图像识别解码器包括存储有全球各种无人机图片资料的参考库,数字视频流直接进入图像识别解码器,完成视频采集,缓冲预处理,特征提取和特征匹配;将获得的图像特征与参考库中的无人机图片进行匹配,从而判断出有威胁的飞行器。

本发明还提供了一种反无人机探测系统的控制方法:

a、雷达装置对目标进行坐标定位,并通过摄像机获取目标图像;

b、图像识别解码器将目标图像与无人机图片进行特征匹配,如果匹配失败,则转为人工判断;如果匹配成功,则判定为有威胁的飞行器,并在显示器上对应的坐标点上出现提示,如果判定为无威胁的飞行器,则回到a步骤;

c、判定为有威胁的飞行器后,自动跟踪伺服机构驱动镜头自动跟踪锁定目标飞行器,并锁定目标;

d、锁定目标后,干扰器产生和无人机工作频率相同的干扰信号,使无人机失去控制。

优选地,所述的雷达使用的是15Ghz频率,可以侦查到厘米级的空中物体。

本发明所述的图像识别解码器包括图像识别处理模块和图像分析模块,所述图像识别处理模块的信号输出端连接图像分析模块的信号输入端;所述的图像分析模块包括高速帧缓存器、图像对比器和Kalman滤波器,所述图像对比器的第一信号输入端连接所述图像识别处理模块的信号输出端,所述高速帧缓存器的信号输出端连接所述图像对比器的第二信号输入端,所述高速帧缓存器的信号输入端连接所述图像对比器的第一信号输出端,所述图像对比器的第二信号输出端连接所述Kalman滤波器的信号输入端,所述Kalman滤波器的信号输出端连接所述自动跟踪伺服机构的信号输入端。

Kalman滤波器是一套基本公式,用于预测修正的评估,在最小化协方差估计误差方面表现出众。它不要求保存过去的测量数据,新的数据和前一刻保存的数据估值,根据递推公式,可计算出新的参考值,这样就大大减少了滤波器的存储和计算量。

优选地,所述Kalman滤波器内置实现Kalman算法的FPGA芯片。

优选地,所述的图像识别处理模块内置DSP图像识别系统。DSP图像识别系统具有精度高、可靠性强、集成度高、接口方便、灵活性好、保密性好和时分复用等优点。

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