一种无人机反制装置以及系统
技术领域
本实用新型属于无人机反制技术领域，尤其涉及一种无人机反制装置以及系统。
背景技术
现有的无人机反制装置多为固定部署类型，存在如架设环境要求高、机动部署能力弱以及多设备组网防御成本高等的局限性。虽然市场上也存在便携式的无人机反制装置，但现有的便携式无人机反制装置多依赖肉眼或光学瞄准镜来搜索无人机，容易受到环境影响。操作人员对的可视瞄准距离一般不超过200米，在夜间或能见度较低的情况下更加难以发现无人机，但便携式无人机反制装置的干扰距离大于1000米。因此，现有的反制方式大大限制了便携式无人机反制装置的作用范围，从而间接降低了该类装置的反制能力。
实用新型内容
本实用新型正是基于通过肉眼或光学瞄准镜搜索发现无人机受能见度影响大且夜间使用困难的技术问题，提出了一种能够对无人机进行远距离定位的无人机反制装置以及系统。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种无人机反制装置，包括：
干扰反制器，其用于产生干扰信号；
引导指示器，其设置于所述干扰反制器上，其中，所述引导指示器包括：
通信模块，其用于接收无人机的飞行信息，其中，所述飞行信息包括无人机位置和高度信息；
指向模块，其用于获取所述干扰反制器的指向信息；
定位模块，其用于获得所述干扰反制器的位置信息；
显示屏，其用于显示所述无人机位置和高度信息以及所述干扰反制器的指向和位置信息，并指示所述干扰反制器与无人机的相对位置关系；其中，所述相对位置关系包括所述干扰反制器的当前指向在水平面上的投影相对于所述无人机在水平面上的投影的偏离角度，以及所述干扰反制器的当前指向的俯仰角与所述干扰反制器与所述无人机的连线的俯仰角之间的角度差。
可选地，所述干扰反制器包括枪体、信号发生器、电源以及电源控制电路，其中：
所述枪体上设置有天线，所述信号发生器的输出端与所述天线连接，所述信号发生器用于产生干扰信号；
所述枪体的手持部设置有电源开关，所述电源开关的第一端连接所述电源的输出端，所述电源开关的第二端连接所述电源控制电路的输入端，所述电源控制电路的输出端与所述信号发生器的输入端连接。
可选地，所述信号发生器包括第一频段信号发生器，所述天线包括第一天线；
所述第一频段信号发生器的输出端与所述第一天线连接，所述第一频段信号发生器的输入端与所述电源控制电路的输出端连接，所述第一频段信号发生器用于对无人机的卫星导航信号进行干扰。
可选地，所述信号发生器还包括第二频段信号发生器，所述第二频段信号发生器的输出端与所述第一天线连接，所述第二频段信号发生器的输入端与所述电源控制电路的输出端连接，所述第二频段信号发生器用于对无人机的控制信号和/或图传信号进行干扰。
可选地，所述第一频段信号发生器包括1.5G信号发生器，所述第二频段信号发生器包括2.4G信号发生器，所述第一天线包括八木天线。
可选地，所述信号发生器包括第三频段信号发生器，所述天线还包括第二天线；
所述第三频段信号发生器的输出端与所述第二天线连接，所述第三频段信号发生器的输入端与所述电源控制电路的输出端连接，所述第三频段信号发生器用于对无人机的控制信号和/或图传信号进行干扰。
可选地，所述第三频段信号发生器包括5.8G信号发生器，所述第二天线包括5.8G干扰天线。
可选地，所述引导指示器通过可调支架安装在所述干扰反制器上，并使得所述引导指示器的指向与所述干扰反制器的指向一致。
第二方面，本实用新型实施例还提供了一种无人机反制系统，包括：
如上述实施例任一项所述的无人机反制装置；
无人机探测系统以及指挥系统，其中：
所述无人机探测系统用于探测空域中的无人机的飞行信息，并将所述飞行信息上传至指挥系统；其中，所述飞行信息包括无人机位置信息以及无人机高度信息；
所述指挥系统用于接收所述飞行信息以及所述无人机反制装置上传的位置信息，并根据所述无人机位置信息以及所述无人机反制装置的位置信息，将所述飞行信息发送至距离所述无人机最近的无人机反制装置上。
可选地，所述无人机探测系统包括雷达、无线电侦测设备以及光电侦测设备中的至少一种。
在本实用新型实施例提供的一种无人机反制装置以及系统，通过所述无人机位置和高度信息以及所述干扰反制器的指向和位置信息，并指示所述干扰反制器与无人机的相对位置关系，来指示操作人员根据所述相对位置关系调整所述干扰反制器的指向，从而对所述无人机进行反制。其中，所述相对位置关系包括所述干扰反制器的当前指向在水平面上的投影相对于所述无人机在水平面上的投影的偏离角度，以及所述干扰反制器的当前指向的俯仰角与所述干扰反制器与所述无人机的连线的俯仰角之间的角度差。可见，本实用新型实施例提供的无人机反制装置，通过在所述引导指示器的显示屏上显示所述无人机位置和高度信息以及所述干扰反制器的指向和位置信息，并指示所述干扰反制器与无人机的相对位置关系。能够简单清晰地辅助操作人员对无人机进行瞄准，以使干扰反制器能够指向无人机，实现对无人机的反制。解决了通过肉眼或光学瞄准镜搜索发现无人机受能见度影响大且夜间使用困难的问题，实现了对无人机的远距离定位，能够充分发挥无人机反制装置的功能。并且实现了与各类无人机侦测设备的联动防御，可有效应对各类无人机的防护需求，真正实现对非法入侵无人机的机动协同作战、快速响应。
附图说明
通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本实用新型的范围。其中所包括的附图是：
图1示出了本实用新型实施例一提出的一种无人机反制装置的结构示意图；
图2示出了本实用新型实施例一提出的引导指示器的结构示意图；
图3示出了本实用新型实施例一提出的偏离角度以及角度差的示意图；
图4示出了本公开实施例一提出的获得干扰反制器与无人机的连线的俯仰角的原理示意图；
图5示出了本实用新型实施例一提出的引导指示器辅助瞄准的示意图；
图6示出了本实用新型实施例二提出的干扰反制器的结构示意图；
图7示出了本实用新型实施例二提出的干扰反制器的部件连接示意图；
图8示出了本实用新型实施例二提出的干扰反制器对无人机进行反制的示意图；
图9示出了本实用新型实施例三提出的无人机反制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方法，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
根据本实用新型的实施例，提供了一种无人机反制装置，图1示出了本实用新型实施例一提出的一种无人机反制装置的结构示意图，如图1所示，该无人机反制装置包括干扰反制器1和安装在该干扰反制器1上的引导指示器2，该引导指示器2用于获取所述干扰反制器1的状态信息，该状态信息包括所述干扰反制器1的指向和位置信息。
这里，所述引导指示器2可以通过可调支架3安装在所述干扰反制器1上，且所述引导指示器2的指向与所述干扰反制器1的指向一致。即所述干扰反制器1产生的干扰信号的作用方向与所述引导指示器2的指向一致，从而可以根据所述引导指示器2的指向确定所述干扰反制器1的指向，以对远距离的无人机进行瞄准。
其中，该干扰反制器1用于产生干扰信号对无人机进行干扰反制。该引导指示器2用于接收无人机的飞行信息，其中，所述飞行信息包括无人机位置信息以及无人机高度信息。
图2示出了本实用新型实施例一提出的引导指示器的结构示意图，如图2所示，该引导指示器2包括显示屏21、通信模块22、指向模块以及定位模块25。其中，所述指向模块包括电子罗盘23和陀螺仪24。
其中，通信模块22用于与指挥系统建立通信连接，并接收所述指挥系统发送的无人机的飞行信息，其中，所述飞行信息包括无人机位置和高度信息；电子罗盘23用于获得所述引导指示器2的指向；陀螺仪24用于获得所述引导指示器2的移动方向；定位模块25用于获得所述干扰反制器1的位置信息；所述显示屏21用于显示所述无人机位置和高度信息以及所述干扰反制器的指向和位置信息，并指示所述干扰反制器与无人机的相对位置关系。其中，所述相对位置关系包括所述干扰反制器的当前指向在水平面上的投影相对于所述无人机在水平面上的投影的偏离角度，以及所述干扰反制器的当前指向的俯仰角与所述干扰反制器与所述无人机的连线的俯仰角之间的角度差。
这里，通过电子罗盘23获得到的所述干扰反制器2的指向以及陀螺仪24获得的所述干扰反制器1的移动方向，可以实时得到干扰反制器1的当前指向。引导指示器2通过通信模块22接收到指挥系统发送的无人机的飞行信息后，所述显示屏21则显示所述飞行信息。其中，所述显示屏21加载电子地图，并在该电子地图上显示无人机的位置以及干扰反制器1的位置。
值得说明的是，所述引导指示器2可以是一个智能终端，如智能手机、平板电脑等，也可以是一个具有显示屏21、通信模块22、电子罗盘23、陀螺仪24和定位模块25等功能模块的电子设备。
其中，要让干扰反制器1准确指向无人机，需要明确所述偏离角度以及所述俯仰角。其中，通过偏离角度，可以让干扰反制器1的指向在水平面上的投影指向无人机在水平面上的投影；通过所述角度差，则可以调整干扰反制器1的指向，以使干扰反制器1的指向在空间上指向无人机。
所述显示屏21指示所述偏离角度以及所述角度差。其中，指示所述偏离角度可以是在电子地图上显示干扰反制器1的指向与无人机的位置之间的角度变化关系。
值得说明的是，所述显示屏21作为一个集成组件，其集成能够完成显示所述相对位置关系以及所述无人机位置和高度信息以及所述干扰反制器的指向和位置信息的必要器件。
下面，结合附图3以及附图4对上述实施方式进行说明：
图3示出了本实用新型实施例一提出的偏离角度以及角度差的示意图，如图3所示，所述偏离角度指的是所述干扰反制器1的指向在XOY平面上的干扰反制器的指向的投影相对于所述无人机在XOY平面上的投影之间的偏离角度。即所述干扰反制器1的指向在水平面上的投影相对于所述无人机在水平面上的投影的偏离角度。所述角度差则是指所述干扰反制器1所述干扰反制器1的当前指向的俯仰角与所述干扰反制器1与所述无人机的连线的俯仰角之间的角度差。例如，干扰反制器1的当前指向的俯仰角为20°，而干扰反制器1与所述无人机的连线的俯仰角为30°，则角度差为10°。因此，可以根据该角度差来指示操作人员调整干扰反制器1的指向。
图4示出了本公开实施例一提出的获得干扰反制器与无人机的连线的俯仰角的原理示意图，如图4所示，所述引导指示器2获取所述无人机位置信息、所述无人机高度信息以及所述干扰反制器1的位置信息后，可以得到无人机的高度和无人机与干扰反制器1之间的连线的距离，从而通过三角关系计算出该连线的俯仰角。
在本实施方式中，通过在显示屏21上显示所述偏离角度以及所述俯仰角，能够实现无人机的瞄准。解决了通过肉眼或光学瞄准镜搜索发现无人机受能见度影响大且夜间使用困难的问题，实现了对无人机的远距离定位，能够充分发挥无人机反制装置的功能。
图5示出了本实用新型实施例一提出的引导指示器辅助瞄准的示意图，如图5所示，所述显示屏21上显示所述干扰反制器1的位置信息、无人机位置信息、无人机的航行轨迹、所述干扰反制器1的作用范围以及所述无人机的高度信息。以及根据干扰反制器1的移动来实时指示所述引导指示器2与所述无人机的相对位置关系；并显示所述干扰反制器1的目标俯仰角和所述干扰反制器1的当前俯仰角。
其中，所述偏离角度是指所述干扰反制器1的指向在水平面上的投影相对于所述无人机在水平面上的投影的偏离角度。所述角度差则是指干扰反制器1指向无人机时，干扰反制器1的天线与水平面之间的夹角。由于干扰反制器1的干扰波束覆盖范围一般在与垂直方向成20°夹角，与水平方向成30°夹角左右。但是无人机在显示屏21上显示的是平面信息，而无人机实际是处于三维空间中。因此，如果无法获知干扰反制器1正确的俯仰角，会导致干扰波束无法作用于无人机。
图5中的目标俯仰角为干扰反制器1的指向对准无人机时的俯仰角，即干扰反制器1与无人机的连线的俯仰角。该当前俯仰角为干扰反制器1的当前指向的俯仰角。通过电子罗盘23和陀螺仪24可以实时测得干扰反制器1的当前俯仰角，从而实时在显示屏21上实时显示该当前俯仰角，以方便操作人员调整干扰反制器1的指向。
在实际应用场景中，引导指示器2在接收到来自指挥系统发送的无人机位置信息后，操作人员通过调整干扰反制器1的指向，使得干扰反制器1能够瞄准无人机，从而实现无人机的反制。
实施例二
在上述实施例的基础上，本实用新型的实施例二还可以提供一种干扰反制器。图图6示出了本实用新型实施例二提出的干扰反制器的结构示意图，图7示出了本实用新型实施例二提出的干扰反制器的部件连接示意图。
如图6和图7所示，该干扰反制器1包括枪体10以及信号发生器11，所述枪体10上设置有天线12，所述信号发生器的输出端与所述天线12连接，所述信号发生器11用于产生干扰信号对无人机进行反制，所述天线12用于将所述干扰信号发射出去。
其中，所述枪体10的手持部设置有电源开关13，所述枪体上还设置有电源14以及电源控制电路15。所述电源开关13的第一端连接所述电源14的输出端，所述电源开关13的第二端连接所述电源控制电路14的输入端，所述电源控制电路14的输出端与所述信号发生器11的输入端连接。
这里，所述电源14用于给所述信号发生器12供电，所述电源控制电路则用于给所述信号发生器输出合适的电压，以给所述信号发生器供电。其中，所述电源14安装在滑轨安装部141上，所述枪体10上设置有滑轨142，该滑轨安装部141与所述滑轨142配合，使得电源14能够滑动取出。同时，所述滑轨安装部141通过到位锁定装置固定在枪体10上，即所述电源14滑动至预设位置后，会被到位锁定装置的卡扣卡住，在需要取出电源14时，按下按钮143，即可将电源14从枪体10内取出。通过滑轨以及到位锁定装置将电源14安装在枪体10上，方便电池取出，使得操作更加便捷，提升换电源的速度。
在一个可选的实施方式中，所述信号发生器12包括第一频段信号发生器，所述天线包括第一天线；
所述第一频段信号发生器的输出端与所述第一天线连接，所述第一频段信号发生器的输入端与所述电源控制电路的输出端连接，所述第一频段信号发生器用于对无人机的卫星导航信号进行干扰。
在一个可选的实施方式中，所述信号发生器12还包括第二频段信号发生器，所述第二频段信号发生器的输出端与所述第一天线连接，所述第二频段信号发生器的输入端与所述电源控制电路的输出端连接，所述第二频段信号发生器用于对无人机的控制信号和/或图传信号进行干扰。
其中，所述第一频段信号发生器为1.5G信号发生器111，所述第一天线为八木天线121，所述第二频段信号发生器包括2.4G信号发生器112。
这里，所述八木天线121为二合一八木天线，其结合了2.4G发射天线以及1.5G发射天线，能够将2.4G干扰信号和1.5G干扰信号发射出去。通过使用一根二合一八木天线作为所述1.5G信号发生器111以及所述2.4G信号发生器112的发射天线，能够简化所述干扰反制器1的整体结构。就能够给干扰反制器1做出更好的放水密封设计，而且方便携带。
在一个可选的实施方式中，所述信号发生器12包括第三频段信号发生器，所述天线还包括第二天线；
所述第三频段信号发生器的输出端与所述第二天线连接，所述第三频段信号发生器的输入端与所述电源控制电路的输出端连接，所述第三频段信号发生器用于对无人机的控制信号和/或图传信号进行干扰。
其中，所述第三频段信号发生器为5.8G信号发生器113，所述第二天线为5.8G干扰天线122。
值得说明的是，当所述信号发生器11包括1.5G信号发生器111、2.4G信号发生器112以及5.8G信号发生器113中的两种或以上是，所述电源控制电路15还包括频段切换开关151，所述频段切换开关151用于控制所述1.5G信号发生器111、所述2.4G信号发生器112以及所述5.8G信号发生器113与所述电源控制电路15连接的通断，以选择不同频段的干扰信号。
其中，所述频段切换开关151通过按钮的方式控制所述1.5G信号发生器111、所述2.4G信号发生器112以及所述5.8G信号发生器113与所述电源控制电路15连接的通断，控制电源14是否给所述1.5G信号发生器111、所述2.4G信号发生器112以及所述5.8G信号发生器113供电，从而实现不同频段的干扰信号的选择。例如，当用户选择1.5G信号发生器111时，通过按下对应该1.5G信号发生器111的按钮，从而将1.5G信号发生器111与电源控制电路15的连接导通，当按下电源开关13时，1.5G信号发生器111即可产生干扰信号。
图8示出了本实用新型实施例二提出的干扰反制器对无人机进行反制的示意图，如图8所示，无人机在工作时，可以通过无人机的控制信号、图传信号以及卫星导航信号进行导航飞行，当无人机的控制信号、图传信号以及卫星导航信号均丧失时，无人机将会无法正常工作，会被迫降落。通过5.8G信号发生器113以及2.4G信号发生器112可以对无人机的控制信号和/或图传信号进行干扰，从而对无人机进行反制。通过1.5G信号发生器111，对无人机的卫星导航信号进行干扰，使得无人机和GNSS定位系统的连接被阻断，从而会按照控制程序进行悬停或自动返航或原地降落。通过1.5G信号发生器111、2.4G信号发生器112以及5.8G信号发生器113可以产生1559～1620MHz、2400～2483MHz以及5725～5850MHz频段的干扰信号，实现对无人机控制信号、图传信号和卫星导航信号的干扰，从而使无人机失去控制或方位信息以实现对其的反制目的，从而保证黑飞无人机能够成功被反制。
实施例三
在上述实施例的基础上，本实用新型的实施例三还可以提供一种无人机反制系统。图9示出了本实用新型实施例三提出的无人机反制系统的结构示意图，如图9所示，该无人机反制系统可以包括至少一个如上述实施例中任一项所述的无人机反制装置、无人机探测系统以及指挥系统，其中：
所述无人机探测系统用于探测空域中的无人机的飞行信息，并将所述飞行信息上传至指挥系统；其中，所述飞行信息包括无人机位置信息以及无人机高度信息；
所述指挥系统用于接收所述飞行信息以及所述无人机反制装置上传的位置信息，并根据所述无人机位置信息以及所述无人机反制装置的位置信息，将所述飞行信息发送至距离所述无人机最近的无人机反制装置上。
这里，所述无人机探测系统与所述指挥系统通信连接，从而将探测到的无人机的飞行信息上传至所述指挥系统。该通信连接可以是通信线缆连接，也可以是通过移动通信网络进行连接。
其中，所述无人机探测系统可以包括雷达、无线电侦测设备以及光电侦测设备中的一种。雷达通过电磁波探测空域中飞行的无人机，从而获得无人机的飞行信息；无线电侦测设备通过探测无人机的无线电信号，获得无人机的飞行信息；光电侦测设备包括摄像头，通过图像跟踪空域中飞行的无人机，从而获得无人机的飞行信息。
无人机反制装置通过通信模块22实时上传自身的位置信息，指挥系统在接收到所述飞行信息以及所述无人机反制装置上传的位置信息后，根据所述无人机位置信息以及所述无人机反制装置的位置信息，通过无线通信网络将所述无人机位置信息以及所述无人机高度信息发送至距离所述无人机最近的无人机反制装置上。从而实现与各类无人机侦测设备(如雷达、光电、无线电侦测设备等)联动防御，可有效应对各类无人机防护需求，真正实现对非法入侵无人机的机动协同作战、快速响应。
以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，考虑到相关技术中，通过肉眼或光学瞄准镜搜索发现无人机受能见度影响大且夜间使用困难的技术问题。本实用新型提供一种无人机反制装置以及系统，通过通过所述无人机位置和高度信息以及所述干扰反制器的指向和位置信息，并指示所述干扰反制器与无人机的相对位置关系，来指示操作人员根据所述相对位置关系调整所述干扰反制器的指向，从而对所述无人机进行反制。其中，所述相对位置关系包括所述干扰反制器的当前指向在水平面上的投影相对于所述无人机在水平面上的投影的偏离角度，以及所述干扰反制器的当前指向的俯仰角与所述干扰反制器与所述无人机的连线的俯仰角之间的角度差。解决了通过肉眼或光学瞄准镜搜索发现无人机受能见度影响大且夜间使用困难的问题，实现了对无人机的远距离定位，能够充分发挥无人机反制装置的功能。并且实现了与各类无人机侦测设备的联动防御，可有效应对各类无人机的防护需求，真正实现对非法入侵无人机的机动协同作战、快速响应。
虽然本实用新型所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
