[发明专利]一种对民用无人机的无源定位和识别系统

说明书

本发明涉及对空中飞行器的定位跟踪和识别技术领域，尤其是一种对民用无人机的无源定位、跟踪和识别系统，由无源雷达、信号侦收部分和融合处理三个部分组成。本发明采用无源雷达对低空慢速飞行的无人机进行探测和定位，无源雷达具备较好的检测低空慢速小目标能力，对无人机探测效果好；由于不同类型无人机遥控遥测信号特征区别较大，因此采用对无人机遥控遥测信号侦收分析的方法来识别无人机；采用无源雷达引导遥控遥测信号侦收的体制，在提高了信号侦收作用距离的同时，降低了信号侦收的复杂度和成本；整个系统工作时不需要向外辐射信号，无电磁污染，环保绿色。

技术领域

本发明涉及对空中飞行器的定位跟踪和识别技术领域，尤其是一种对民用无人机的无源定位和识别系统。

背景技术

无人机、尤其是民用消费级无人机在近年来获得快速的发展。随着民用消费级无人机的快速发展和普及，民用无人机尤其是消费级无人机也逐渐成为一种安全隐患，在世界各国都出现了消费级无人机侵入政府部门等重要敏感区域，干扰民航飞机起降造成大面积航空延误等恶性事件，对无人机进行探测和识别的需求越来越迫切。

现有针对无人机的探测、定位和识别主要采用雷达和摄像头相结合的方式，雷达负责实现对无人机的探测、定位和跟踪，并引导红外或者光学摄像头跟踪拍摄目标，根据拍摄得到的图像信息对目标进行识别，确认是否是无人机以及无人机型号规格等。消费级无人机飞行高度低，速度慢，目标反射面积小，其雷达回波不但微弱，而且和背景杂波信号混叠在一起不容易被区分出来，使用常规雷达进行探测效果并不好；雷达工作时，其发射功率较大，容易干扰同频段的其他无线电设备；使用红外或者可见光摄像头进行摄像来识别目标，在夜晚、雾霾或雨天效果会很差。

因此，对于上述问题有必要提出一种对民用无人机的无源定位和识别系统。

发明内容

本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种对民用无人机的无源定位和识别系统，使用无源雷达探测、定位和跟踪无人机，并接收无人机的遥控遥测信号，通过对遥控遥测信号的分析，完成对无人机的识别。系统对无人机探测、定位和识别的效果好，不受天气天候的影响，不辐射任何信号，不会其他无线电设备产生电磁干扰。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种对民用无人机的无源定位和识别系统，由无源雷达、信号侦收部分和融合处理三个部分组成，所述无源雷达接收广播电台、电视台等外辐射源的直达信号，以及空中目标反射广播电台、电视台的回波信号，经过变频接收后，变为固定中频模拟信号，再经过AD采集变为数字信号后，使用高速数字信号处理机完成无源雷达信号处理，从强直达和多径信号中检测出目标回波信号，并完成信号到达时间、到达角度和多普勒速度的测量，完成目标位置计算，并通过多次观测，形成空中目标的航迹；信号侦收部分接收目标发射的遥控遥测信号，对信号测向并对调制特征进行分析后，形成信号描述字，目标的定位跟踪结果和遥控遥测信号描述字统一送入后端融合处理机进行融合处理；融合处理根据时间戳和方位信息对定位跟踪结果和信号描述字进行配对，对配对后的结果，根据信号描述字，从信号特征数据库中找出与该信号描述字相匹配的目标的型号规格，实现对目标的识别。