[发明专利]全频段无人机信号精确识别、侧向与定位系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线电监测领域，尤其涉及一种全频段无人机信号精确识别、侧向与定位系统和方法。

背景技术

随着无人机技术的变革和发展，人们对无人机使用需求的日渐提高，小型商业多轴无人机以其尺寸小、噪音小、携带方便、操纵简便的自身特点已成为一种热门的消费产品。目前国内外无人机市场发展迅猛，越来越多的无人机爱好者拥有了自己的无人机，但由此带来的问题也日渐突出。

无人机虽然在高空拍摄、空中挂载等使用上给使用者带来方便，同时也给群众和执法人员带来很大的麻烦和安全隐患。由无人机带来的窥视他人隐私、无人机私自改装运货、无人机携带过激词语条幅、无人机边境走私等一系列不安全问题已引起各国对无人机隐患的担忧。为此各国已经对相应的无人机飞行规则进行了限制，并成立了相关管理部门，但这并未有效的防范无人机对社会安全的侵害。在近两年各国无人机擅闯政府办公区、机场起降航线、地标建筑、军事基地等危险事件依然层出不穷。

针对上述问题，需要对无人机进行监测，以便进一步排除非法飞行的无人机。在现有监测无人机技术主要有以下几类：

雷达技术：利用军事雷达对民用无人飞机进行发现和定位，通过多普勒或相控阵等雷达发射无线电波，利用民用无人飞机反射回来的回波进行测量和定位。

然而，对于低，小，慢的目标，由于目标物体的反射面积小，监测距离近时，雷达甚至无法发现目标物体，特别是对于悬停目标，现有的雷达技术无法对目标物体进行有效探测和定位。此外，雷达在探测目标物体的过程中需要不间断开机监测，造成工作成本较高。

光电技术：光电技术主要利用可见光和红外光探测技术对民用无人飞机进行拍摄和跟踪，结合激光测距技术，也可以对民用无人飞机进行测距和定位。然而，单纯地依靠光电技术无法实现对一定范围内的无人机的监测，需要配合其它电子信息技术手段，给光电检测装置一个方位指示，才能实现对无人飞机的跟踪和拍摄。

无线电监测技术：无线电管理部门利用现有的监测技术可以对无人飞机信号进行一定程度的识别和侧向。然而，现有的无线电监测技术只能依靠人工大致识别无人飞机的图传信号和飞控信号等，无法定位无人飞机俯仰角；其次，飞行中的无人机的方位角多变，现有的无线电监测技术不能识别飞控信号；再次，现有的无线电监测技术无法监测、定位多架次的无人飞机；再次，当监测距离近，现有的无线监测技术无法识别图传信号是WIFI的图传信号还是无人机的图传信号；再次，现有的无线电检测技术监测距离只有1公里左右，通常无法自动识别无人飞机的型号等，检测效果差，而且成本高。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种全频段无人机信号精确识别、侧向与定位系统和方法。

本发明的技术方案如下：一种全频段无人机信号精确识别、侧向与定位系统，包括：计算机、高性能信号收发机和无线信号接收模块；所述高性能信号收发机和无线信号接收模块电性连接；所述计算机与高性能信号收发机有线或无线连接；

所述无线信号接收模块接收环境中的无线信号，并传送给高性能信号收发机；所述高性能信号收发机将接收到的无线电信号转化为实时频谱信号，并传送给计算机；计算机根据接收到的无线电信号的强弱，控制无线电信号接收模块对产生目标实时频谱信号的无人机定位；计算机根据接收到的实时频谱信号的内容，实现对产生目标实时频谱信号的无人机识别。

进一步地，还包括GPS接收模块、GPS接收天线、计算模块，所述高性能信号收发机电性分别连接GPS接收模块和计算模块，GPS接收模块另一端与GPS接收天线连接；

所述GPS接收模块将GPS接收天线接收到的GPS信号传送给高性能信号收发机，高性能信号收发机将GPS信号传送给计算模块，计算模块处理GPS信号并将处理后的信息反馈给计算机，通过复杂计算得出目标无人机的位置信息。

进一步地，所述无线信号接收模块包括第一天线切换开关，以及与其连接的全向天线，所述全向天线通过第一天线切换开关来实现全向天线接收和发射无线信号功能的切换。

进一步地，所述无线信号接收模块还包括：第二天线切换开关、驱动电机和定向天线；所述第二天线切换开关、驱动电机的输出端分别与定向天线连接；所述全向天线通过第二天线切换开关来控制定向天线收发无线信号功能的开关；所述驱动电机驱动定向天线在水平面上旋转和在竖直面上旋转。

进一步地，还包括控制模块，所述控制模块分别与高性能信号收发机、第一天线切换开关、第二天线切换开关、驱动电机电性连接；