本實用新型涉及反無人機領域技術，尤其是指一種反無人機的系統(tǒng)。

背景技術：

隨著無人機開源工程的不斷成熟，無人機的制造成本和使用成本不斷降低；大量涌現(xiàn)的無人機研發(fā)、制造、應用公司也助推了民用無人機的普及，但同時也對人們帶來了一系列的困擾，通過無人機可以隨意偷窺，竊取區(qū)域內(nèi)的隱私信息或者存在投放危險物品等重大隱患。

當前，國內(nèi)反無人機以捕獲、摧毀無人機為主，實現(xiàn)手段主要包括使用微波武器擊落、摧毀無人機和低空攔截等，例如低空攔截采用固定發(fā)射架或機動發(fā)射架，射出的“炮彈”飛臨目標無人機附近時，施放大網(wǎng)纏住目標，令其操縱和動力系統(tǒng)失靈，并打開降落傘保證無人機平穩(wěn)落地。但這2種方式的系統(tǒng)造價都很高，應用范圍較窄，命中率不高，因此經(jīng)濟安全的抑制無人機的“黑飛”和反制成為目前亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷及不足，本實用新型提供一種基于高精度時間同步系統(tǒng)仿真生成反導航信號實現(xiàn)有效打擊有人值守、無人值守、固定安保區(qū)域或是移動安保區(qū)域的反無人機的系統(tǒng)。本實用新型所采用的技術方案是：一種反無人機的系統(tǒng)，包括仿真控制計算機和反導航信號仿真子系統(tǒng)、授時子系統(tǒng)、天饋子系統(tǒng)，所述仿真控制計算機提供人機交互界面，且發(fā)送運行指令至所述反導航信號仿真子系統(tǒng)，所述反導航信號仿真子系統(tǒng)基于授時子系統(tǒng)提供的時鐘基準仿真輸出安全區(qū)域的反導航信號，并將所述反導航信號通過所述天饋子系統(tǒng)發(fā)射至無人機；

所述反導航信號仿真子系統(tǒng)包括信號生成模塊，所述信號生成模塊包括基帶單元、上變頻單元和信號功率控制單元，所述基帶單元接收所述授時子系統(tǒng)的時鐘基準，經(jīng)過所述上變頻單元進行矢量調(diào)制，再通過所述信號功率控制單元向天饋子系統(tǒng)輸出反導航信號；

所述授時子系統(tǒng)包括相互連接的時頻處理模塊、衛(wèi)星導航的授時接收模塊和應用接口模塊，所述時頻處理模塊還包括對衛(wèi)星導航的授時接收模塊進行監(jiān)測控制的衛(wèi)星導航的系統(tǒng)性能監(jiān)測處理單元、和時頻標合成單元，所述應用接口模塊連接所述基帶單元。

對上述技術方案的進一步改進為，所述反導航信號包括仿真位置信息，所述仿真位置信息為偏離安全區(qū)域的位置點或動態(tài)軌跡；或者，所述反導航信號包括導航干擾信號。

對上述技術方案的進一步改進為，所述運行指令包括設置反導航信號功率大小、星歷信息、信號調(diào)制方式、誤差模型和仿真安全區(qū)域的軌跡信息中的至少一種。

對上述技術方案的進一步改進為，所述衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括BDS、GPS、GLONASS、GALI LEO、QZSS和GAGAN中的至少一種。

對上述技術方案的進一步改進為，所述衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括BDS、GPS、GLONASS、GALI LEO、QZSS和GAGAN中的任意兩種及以上的組合型衛(wèi)星導航，所述衛(wèi)星導航的系統(tǒng)性能監(jiān)測處理單元對所述組合型衛(wèi)星導航進行監(jiān)測控制，形成熱備份技術。

對上述技術方案的進一步改進為，所述天饋子系統(tǒng)包括功率分配器和至少一個天線。

對上述技術方案的進一步改進為，所述天線布置在安全區(qū)域的中心和/或邊緣。

對上述技術方案的進一步改進為，所述天饋子系統(tǒng)為反無人機步槍，所述反無人機步槍上設置圓極化天線，用于發(fā)射反導航信號仿真子系統(tǒng)生成的反導航信號。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的反無人機的系統(tǒng)的有益效果為：

1、仿真場景基于衛(wèi)星導航授時技術，輸出高精度時基及相對應的秒脈沖，全覆蓋任意衛(wèi)星導航系統(tǒng)，該方法產(chǎn)生的仿真信號和真實環(huán)境實時同步，還可以建立組合型衛(wèi)星導航體制，通過對各類型的衛(wèi)星導航實施監(jiān)測監(jiān)控，利用熱備份技術，保證授時秒脈沖在相位上的連續(xù)性，從而保證了系統(tǒng)最優(yōu)性，通過應用接口模塊輸出高精度時間信息、1PPS信號，提高授時的可靠性，延遲極低，誘騙效果好，可實現(xiàn)無人機要么根據(jù)反導航信號駛離該安全區(qū)域，要么該無人機失控于該安全區(qū)域的邊緣，在安全區(qū)域的邊緣迷航導致該無人機錯飛，或者是無人機與它的指控中心之間的數(shù)傳鏈路失效，導致無人機系統(tǒng)崩潰；

2、通過輸出高精度實時仿真的衛(wèi)星導航信號誘導無人機，無需架設微波發(fā)射基站也無需設置低空攔截防御系統(tǒng)，根據(jù)本實用新型構(gòu)建的反無人機系統(tǒng)，成本經(jīng)濟，且對周邊環(huán)境無污染無影響，而且適用范圍廣，不但適于各類靜態(tài)的重要軍事區(qū)域、黨政機關所在地、監(jiān)獄等重要場所、大型體育會議等區(qū)域構(gòu)建全時段全天候長期布設的靜態(tài)無人機禁飛區(qū)，又適用于動態(tài)的重要道路的常規(guī)巡邏、大型重要設施的區(qū)域常規(guī)巡邏、重要人員出行車隊防護、重要資源押運防護區(qū)域等，根據(jù)任務需要啟動系統(tǒng)，構(gòu)建動態(tài)無人機禁飛區(qū)，從根本上管制與反擊了防護區(qū)域內(nèi)無人機的“黑飛”；

3、還可以根據(jù)安全區(qū)域環(huán)境、范圍大小靈活配置天線或者反無人機步槍，實現(xiàn)反導航信號對無人機的精準誘導與反擊，有效提高了無人值守/有人值守的安全區(qū)域內(nèi)的安保性；

4、從效率、成本及安全等方面對比現(xiàn)有技術，本實用新型簡單實用，經(jīng)濟環(huán)保，可根據(jù)保護區(qū)域大小及環(huán)境靈活快速搭建精準的反無人機系統(tǒng)，輸出的反導航信號功率線性可控，保證其不會干擾到保護區(qū)域周邊其他電子設備的導航系統(tǒng)的正常使用。

為了對本實用新型的上述及其他方面有更佳的了解，特舉以下較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下：

附圖說明

圖1為本實用新型一種實施方式的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；

圖2為本實用新型一種實施方式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型一種實施方式的反導航信號生成原理圖；

圖4為本實用新型一種實施方式的授時子系統(tǒng)設計原理圖。

圖示說明：

10、反無人機系統(tǒng)；1、仿真控制計算機；2、反導航信號仿真子系統(tǒng)；21、信號生成模塊；211、基帶單元；212、上變頻單元；213、信號功率控制單元；3、授時子系統(tǒng)；31、時頻處理模塊；311、衛(wèi)星導航的系統(tǒng)性能監(jiān)測處理單元；312、時頻標合成單元312；32、衛(wèi)星導航的授時接收模塊；33、應用接口模塊；4、天饋子系統(tǒng)；41、功率分配器；42、天線；5、無人機。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

本實用新型還提供一種反無人機的系統(tǒng)10，如圖1所示，包括仿真控制計算機1和反導航信號仿真子系統(tǒng)2、授時子系統(tǒng)3、天饋子系統(tǒng)4，仿真控制計算機1提供人機交互界面，且發(fā)送運行指令至所述反導航信號仿真子系統(tǒng)2，所述反導航信號仿真子系統(tǒng)2根據(jù)授時子系統(tǒng)3的時鐘基準仿真安全區(qū)域的反導航信號，并將反導航信號通過所述天饋子系統(tǒng)4發(fā)射至無人機5，所述反導航信號為安全區(qū)域的仿真位置信息。優(yōu)選的是，所述仿真位置信息為偏離安全區(qū)域的位置點或動態(tài)軌跡。或者，所述反導航信號包括導航干擾信號。

具體的，運行指令包括設置反導航信號功率大小、星歷信息、信號調(diào)制方式、誤差模型和仿真安全區(qū)域的軌跡信息中的至少一種，對上述技術方案的進一步改進為，如圖4所示，反導航信號仿真子系統(tǒng)2包括信號生成模塊21，信號生成模塊21包括基帶單元211、上變頻單元212和信號功率控制單元213，所述基帶單元211接收授時子系統(tǒng)3的時鐘基準，經(jīng)過上變頻單元212矢量調(diào)制，再通過所述信號功率控制單元213向天饋子系統(tǒng)輸出反導航信號?；鶐卧?11采用數(shù)字信號處理技術，結(jié)構(gòu)上由基帶FPGA和基帶DA組成，共同完成數(shù)字基帶信號的精密延遲控制和碼、載波相位控制，基帶單元211通過數(shù)據(jù)總線和仿真控制計算機1交換數(shù)據(jù)和指令，包括導航電文、觀測數(shù)據(jù)、狀態(tài)控制和參數(shù)設置等。基帶單元211模擬信號輸出模式用于產(chǎn)生I Q差分對信號，并經(jīng)過上變頻單元212進行矢量調(diào)制再通過信號功率控制單元213向外輸出和真實環(huán)境時間同步的反導航信號。

如圖3所示授時子系統(tǒng)設計原理圖，其中授時子系統(tǒng)3包括相互連接的時頻處理模塊31、衛(wèi)星導航的授時接收模塊32、應用接口模塊33，所述時頻處理模塊31還包括對衛(wèi)星導航的授時接收模塊32進行監(jiān)測控制的衛(wèi)星導航的系統(tǒng)性能監(jiān)測處理單元311、和時頻標合成單元312，本實施例中的時頻標合成單元312采用高精度全數(shù)字鑒相與高精度DDS方法，將頻率產(chǎn)生與矯正分離，振蕩器工作在自由振蕩模式。鑒相器采用時間擴展技術，使得鑒相器的時間分辨率達到0.5ns，從而解決了鑒相器的高精度需求，并對從高精度鑒相器得到的數(shù)據(jù)進行智能濾波，將產(chǎn)生的將產(chǎn)生的鐘差數(shù)據(jù)送入到DDS中完成對本地鐘的修正，產(chǎn)生差分頻標輸出，經(jīng)過濾波器進行降噪處理。初步校正后的頻率送入脈沖合成器，進入去抖、成型電路處理后，完成秒脈沖的零值校正和脈沖寬度控制，經(jīng)驅(qū)動電路輸出秒脈沖信號。應用接口模塊34連接反導航信號仿真子系統(tǒng)2中的信號生成模塊21的基帶單元211，授時子系統(tǒng)3的時鐘基準通過應用接口模塊34傳輸給基帶單元211接收，并經(jīng)過上變頻單元212矢量調(diào)制，再通過信號功率控制單元213向天饋子系統(tǒng)輸出反導航信號。

優(yōu)選的，衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括BDS、GPS、GLONASS、GALI LEO、QZSS和GAGAN中的至少一種，也可以是BDS、GPS、GLONASS、GALI LEO、QZSS和GAGAN中的任意兩種及以上的組合型衛(wèi)星導航，本反無人機系統(tǒng)通過兼容任意一種或兩種及以上的組合型衛(wèi)星導航系統(tǒng)，應用范圍廣，當存在兩種及以上的組合型衛(wèi)星導航系統(tǒng)時，例如：BDS與GPS系統(tǒng)，BDS與GPS時標存在系統(tǒng)差，會造成時標的跳變性，通常無法保證秒脈沖信號在相位上的連續(xù)性。結(jié)合圖3和4所示，該授時子系統(tǒng)時頻處理模塊31中衛(wèi)星導航的系統(tǒng)性能監(jiān)測處理單元311可以分別對BDS、GPS單系統(tǒng)分別實施監(jiān)測并進行控制處理，利用兩者形成熱備份技術，保證授時秒脈沖在相位上的連續(xù)性，保證兩種及以上的衛(wèi)星導航授時秒脈沖在相位上的連續(xù)性，在組合型衛(wèi)星導航系統(tǒng)中，當決定衛(wèi)星源切換時，首先判斷系統(tǒng)中穩(wěn)定相差的時間與設定時間，分別采取立即切換和平滑切換來完成衛(wèi)星源切換，從而保證了衛(wèi)星導航切換的最優(yōu)性，從而輸出高精度時間信息、1PPS信號，提高衛(wèi)星導航授時的可靠性。

因此相較于現(xiàn)有技術，本系統(tǒng)中的反導航信號仿真子系統(tǒng)2基于高精度時間同步系統(tǒng)，生成一個欺騙性極好的仿真信號，信號強度比真實信號強10dB以上，確保無人機在安全區(qū)域邊緣平滑無意識地切換到接收本方案生成的反導航信號，從而達到欺騙的效果，駛離安全區(qū)域或失控于安全區(qū)域邊緣。同時輸出的反導航信號功率線性可控，保證其不會干擾到安全區(qū)域周邊的其他導航系統(tǒng)正常使用。對上述技術方案的進一步改進為，如圖2所示，天饋子系統(tǒng)4包括功率分配器41和至少一個天線42，天線42布置在安全區(qū)域的中心和/或邊緣，根據(jù)安全區(qū)域的地形和環(huán)境等因素，比如通過設置該區(qū)域的中心坐標點，或者周邊坐標點，通過計算鏈路損耗、天線增益、自由空間損耗等因素，設置合理數(shù)量與間距的天線42，不至于數(shù)量過少，發(fā)送的反導航信號強度過弱，使得無人機接收不到；也不至于數(shù)量過多，導致發(fā)送的反導航信號強度過高，影響區(qū)域內(nèi)或周邊的電子設備的運行。反導航信號仿真子系統(tǒng)2控制軟件加載預存的仿真場景，控制調(diào)節(jié)輸出反導航信號功率，反導航信號通過功率分配器41的功放，發(fā)射到天線42上，輻射覆蓋整個安全區(qū)域，實現(xiàn)該區(qū)域成為禁飛區(qū)，在常規(guī)的固定安全區(qū)域(如學校、醫(yī)院、體育場館)范圍，天線42可以布設于屋頂，或者安全區(qū)域邊緣的具體坐標位置上；再比如跟隨重要道路的常規(guī)巡邏、大型重要設施的區(qū)域常規(guī)巡邏、重要人員出行車隊防護、重要資源押運防護等移動安全區(qū)域時，則天線可以布置在車上，只要可以輻射整個車隊的區(qū)域范圍即可，非常靈活。

在另一實施例中，天饋子系統(tǒng)4由反無人機步槍替代，反無人機步槍上設置圓極化天線，用于發(fā)射反導航信號仿真子系統(tǒng)2生成的反導航信號，在有人值守的安保區(qū)域持反無人機步槍，通過圓極化天線發(fā)射反導航信號仿真子系統(tǒng)2生成的反導航信號有效精準打擊外來入侵的無人機。

通過以上實施例說明，本方案可以根據(jù)需安保的區(qū)域環(huán)境、面積、有沒有人值守有的放矢地選擇布署天饋子系統(tǒng)還是反無人機步槍裝備。本方案實現(xiàn)反導航信號對黑飛的無人機的精準誘導與反擊，有效提高了無人值守/有人值守的安全區(qū)域內(nèi)的安保性，適用于小至實驗室、會議室，大至體育館、學校、醫(yī)院、監(jiān)獄等區(qū)域，覆蓋靜態(tài)或動態(tài)的安全區(qū)域。從效率、成本及安全等方面對比現(xiàn)有技術，本實用新型簡單實用，經(jīng)濟環(huán)保，可根據(jù)保護區(qū)域大小及環(huán)境靈活快速搭建精準可靠的反無人機系統(tǒng)。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。