本發(fā)明涉及一種反無人機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于衛(wèi)星定位遙控無人機進行管控的無人機管控方法。

背景技術(shù)：

近年來，無人機技術(shù)快速、廣泛擴散，出現(xiàn)了大量各式容易操控的遙控直升機、多旋翼無人機，但同時與無人機相關(guān)的意外事件頻繁出現(xiàn)，通過無人機可以隨意偷拍，竊取其覆蓋區(qū)域內(nèi)的隱私信息或者存在投放危險物品等重大隱患，對安全保衛(wèi)、治安管理等形成了挑戰(zhàn)。

當前，傳統(tǒng)的反無人機方式以捕獲、摧毀無人機為主，使用導彈、炮彈等傳統(tǒng)防空武器擊落無人機，或者發(fā)射攔截網(wǎng)纏住目標，令其操縱和動力系統(tǒng)失靈，從而捕獲無人機。這類措施在軍事領(lǐng)域應用較多，如果直接應用于民用無人機領(lǐng)域，容易造成其他連帶傷害，應用受限較多。

最近兩年，國內(nèi)外還出現(xiàn)了一種以壓制干擾技術(shù)為基本原理的反無人機手段，并開發(fā)了很多反無人機設(shè)備。其管控方式是針對導航信號和遙控信號進行壓制干擾，通過定向天線朝無人機發(fā)射針對導航和遙控信號的壓制干擾信號，當信號功率足夠時，就可以切斷無人機與遙控器之間的通訊，并壓制掉衛(wèi)星導航信號使其無法準確定位，無人機因失控而自動降落或懸停，迫使無人機中止飛行任務(wù)。這種方式雖然能夠捕獲無人機，但不能使無人機飛到指定位置去降落，如果無人機上攜帶有炸彈或其他危險物品，僅使其原地降落仍會造成很大的破壞或其他嚴重后果。針對無人機的有效管控，需要引誘無人機先飛到指定的相對安全的目標區(qū)域，然后再使其迫降或懸停。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無人機管控方法，能夠逐步引導失控的無人機飛往指定目標區(qū)域，以便對其進行處置，達到有效管控的目的。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種無人機管控方法，通過對衛(wèi)星導航信號和無人機遙控信號的壓制干擾和欺騙干擾的結(jié)合使用，使用衛(wèi)星導航系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，按照已經(jīng)公開的報文格式來偽造位置信息和時間信息自主生成式的衛(wèi)星導航欺騙信號從而引誘無人機改變飛行方向。

具體方法步驟為：

步驟一，向目標無人機發(fā)射遙控信號壓制干擾信號，切斷無人機與遙控器之間的通信使其失控；

步驟二，向目標無人機發(fā)射能夠?qū)崟r改變位置和時間信息的虛假衛(wèi)星導航信號，用于引導無人機使其改變飛行方向。

所述方法還包括：對所述目標無人機進行管控的過程中，持續(xù)發(fā)射所述遙控信號壓制干擾信號，直到目標無人機被引導到目標區(qū)域。

所述遙控信號壓制干擾信號為寬帶阻塞式干擾和/或?qū)拵г肼暩蓴_。

所述步驟二中，所述能夠?qū)崟r改變位置和時間信息的虛假衛(wèi)星導航信號，是利用通用軟件無線電平臺，采用已公開的各種衛(wèi)星導航信號的報文格式生成的。

所述步驟二的具體方法步驟為：

2-1，向所述目標無人機發(fā)射具有初始定位點的虛假衛(wèi)星導航信號；

2-2，調(diào)整虛假衛(wèi)星導航信號發(fā)射天線發(fā)射功率，使到達目標無人機的虛假導航信號功率高于其真實衛(wèi)星導航信號功率，目標無人機不能依靠其真實衛(wèi)星導航信號定位，而是利用虛假信號進行定位；

所述初始定位點為目標無人機當前位置與目標區(qū)域位置之間的某個位置。

所述步驟2-2中，根據(jù)目標無人機與虛假衛(wèi)星導航信號發(fā)射天線之間的距離，估算并調(diào)整虛假衛(wèi)星導航信號發(fā)射天線發(fā)射功率。

所述步驟二的方法還包括：實時觀察并估算所述目標無人機的當前位置與待引導到的目標區(qū)域之間的平面方位關(guān)系，若無人機的前進方向與目標區(qū)域偏離，則動態(tài)改變設(shè)定的衛(wèi)星導航位置信息，并朝無人機發(fā)射相應的虛假信號，使無人機的前進方向逐漸朝向目標區(qū)域，逐步引導無人機飛往目標區(qū)域中。

所述方法步驟還包括：步驟三，判斷目標無人機是否進入目標區(qū)域，如果是，則對目標無人機進行進一步設(shè)定的處置，如果否，則返回步驟二。

所述步驟三中，對目標無人機進行進一步設(shè)定的處置為：停止發(fā)射虛假衛(wèi)星導航信號，改為發(fā)射導航信號壓制干擾信號。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過對無人機的遙控信號進行壓制干擾使其失控，并利用自主生成的虛假衛(wèi)星導航信號篡改無人機的定位結(jié)果，逐步引導無人機飛往指定的目標區(qū)域中，再采用其他手段對其進行處置，達到對無人機在指定目標區(qū)域進行有效管控的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明其中一具體實施例的無人機管控方法流程圖。

圖2為本發(fā)明其中一具體實施例的無人機引導干擾實施示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本說明書（包括摘要和附圖）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

中華人民共和國工業(yè)和信息化部無線電管理局對外發(fā)布的《關(guān)于無人駕駛航空器系統(tǒng)頻率使用事宜的通知》規(guī)范了無人機系統(tǒng)使用頻率，劃出840.5-845mhz、1430-1444mhz和2408-2440mhz頻段用于無人駕駛航空器系統(tǒng)。經(jīng)過對不同廠家、不同類型無人機的調(diào)研，其遙控信號主要包括以下兩個工作頻段：s頻段：2400mhz~2483mhz和c頻段：5725mhz~5850mhz。

由于美國gps導航系統(tǒng)在全世界范圍內(nèi)的廣泛使用，幾乎所有的民用消費級無人機都采用gps信號作為導航定位信號，部分型號的無人機還支持glonass、galileo和北斗等導航信號，信號頻段主要覆蓋l頻段：1573mhz~1615mhz。

綜上所述，本發(fā)明中提到的衛(wèi)星導航信號和遙控信號重點覆蓋如下幾個頻段：

1）遙控信號頻段：s頻段：2400mhz~2483mhz和c頻段：5725mhz~5850mhz；

2）導航信號頻段：l頻段：1573mhz~1615mhz。

具有飛控系統(tǒng)的無人機都具有失控保護功能，失控保護是指無人機在失去遙控器信號（即失控）后，飛控系統(tǒng)自動控制無人機使其降落或者飛回返航點并降落的一種功能，可減少無人機丟失或墜落事故。

對于無人機來說，有如下四種可能進入失控保護模式的情況：

1）遙控器處于關(guān)閉狀態(tài)；

2）飛行距離超出遙控器信號傳輸?shù)挠行Ь嚯x；

3）遙控器與無人機之間有障礙物阻隔；

4）遙控器信號受到干擾。

根據(jù)對無人機的分析和試驗驗證，如果遙控器信號受到干擾，無人機將進入失控保護模式，若同時干擾衛(wèi)星導航信號，按照“失控行為”的不同設(shè)置，無人機將會原地降落直到落地或者保持懸停，下降或懸停時會出現(xiàn)漂移。因此，為了對入侵的非法無人機進行管控，迫使其降落或懸停，需要對其發(fā)射相應頻段的遙控鏈路壓制信號和導航壓制干擾信號，干擾信號的強度可以根據(jù)干擾距離和干信比等指標來確定。

當無人機啟動后如果能定位當前的位置就會把它設(shè)定為返航點，針對無人機返航點進行干擾是一種具有可行性的管控方式。因為當遙控器和無人機失聯(lián)的時候，無人機的默認“失控行為”設(shè)置是返航，即無人機會自動朝著返航點飛行，并最終回到返航點，以減少無人機丟失的概率。當利用虛假的導航信號使其認為自己目前已經(jīng)處在返航點了，無人機就會降落到地面。即使不知道返航點的位置，仍然可以篡改其定位結(jié)果進而改變返航的方向。通過觀察無人機飛行軌跡與目標區(qū)域的關(guān)系，逐步動態(tài)改變預設(shè)的虛假定位點，從而引導無人機飛往指定的目標區(qū)域。要實現(xiàn)該種管控方法，需要按照已經(jīng)公開的報文格式來自主產(chǎn)生可以實時改變位置和時間信息的虛假衛(wèi)星導航信號，到達無人機的虛假信號必須比其接收到的真實導航信號更強，從而干擾無人機的導航系統(tǒng)，篡改其定位結(jié)果。

具體實施例1

一種無人機管控方法，通過對衛(wèi)星導航信號和無人機遙控信號的壓制干擾和欺騙干擾的結(jié)合使用，使用衛(wèi)星導航系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，按照已經(jīng)公開的報文格式來偽造位置信息和時間信息自主生成式的衛(wèi)星導航欺騙信號從而引誘無人機改變飛行方向。

按照已經(jīng)公開的報文格式來自主生成可以實時改變位置和時間信息的虛假衛(wèi)星導航信號，用以干擾無人機的導航系統(tǒng)，篡改其定位結(jié)果，從而逐漸引誘無人機改變飛行方向，以便于后續(xù)采用其他手段對無人機進行處置，如逐漸引導無人機飛往目標區(qū)域，待其飛到目標區(qū)域后再采用其他手段對無人機進行處置。

具體實施例2

在具體實施例1的基礎(chǔ)上，具體方法步驟為：

步驟一，向目標無人機發(fā)射遙控信號壓制干擾信號，切斷無人機與遙控器之間的通信使其失控；

步驟二，向目標無人機發(fā)射能夠?qū)崟r改變位置和時間信息的虛假衛(wèi)星導航信號，用于引導無人機使其改變飛行方向。

遙控信號被干擾后，無人機只能通過真實衛(wèi)星導航信號來定位，在飛控系統(tǒng)的控制下執(zhí)行其設(shè)定的失控行為，失控行為具體為“返航、下降、懸?！叭N之一，一般默認設(shè)置為“返航”。需要進行壓制干擾的遙控信號主要包括s頻段：2400mhz~2483mhz和c頻段：5725mhz~5850mhz。

具體實施例3

在具體實施例1或2的基礎(chǔ)上，所述方法還包括：對所述目標無人機進行管控的過程中，持續(xù)發(fā)射所述遙控信號壓制干擾信號，直到目標無人機被引導到目標區(qū)域。

具體實施例4

在具體實施例1到3之一的基礎(chǔ)上，所述遙控信號壓制干擾信號為寬帶阻塞式干擾和/或?qū)拵г肼暩蓴_，只要能夠?qū)崿F(xiàn)對遙控信號的壓制干擾即可。

具體實施例5

在具體實施例2到4之一的基礎(chǔ)上，所述步驟二中，所述能夠?qū)崟r改變位置和時間信息的虛假衛(wèi)星導航信號，是利用通用軟件無線電平臺，采用已公開的各種衛(wèi)星導航信號的報文格式生成的。

具體實施例6

在具體實施例2到5之一的基礎(chǔ)上，所述步驟二的具體方法步驟為：

2-1，向所述目標無人機發(fā)射具有初始定位點的虛假衛(wèi)星導航信號；

2-2，調(diào)整虛假衛(wèi)星導航信號發(fā)射天線發(fā)射功率，使到達目標無人機的虛假導航信號功率高于其真實衛(wèi)星導航信號功率，目標無人機不能依靠其真實衛(wèi)星導航信號定位，而是利用虛假信號進行定位；

所述初始定位點為目標無人機當前位置與目標區(qū)域位置之間的某個位置。

具體實施例7

在具體實施例6的基礎(chǔ)上，所述步驟2-2中，根據(jù)目標無人機與虛假衛(wèi)星導航信號發(fā)射天線之間的距離，估算并調(diào)整虛假衛(wèi)星導航信號發(fā)射天線發(fā)射功率。

具體實施例8

在具體實施例2到8之一的基礎(chǔ)上，所述步驟二的方法還包括：實時觀察并估算所述目標無人機的當前位置與待引導到的目標區(qū)域之間的平面方位關(guān)系，若無人機的前進方向與目標區(qū)域偏離，則動態(tài)改變設(shè)定的衛(wèi)星導航位置信息，并朝無人機發(fā)射相應的虛假信號，使無人機的前進方向逐漸朝向目標區(qū)域，逐步引導無人機飛往目標區(qū)域中。

為了實現(xiàn)引導目標無人機飛往指定目標區(qū)域的目的，需要目標無人機位置指引，在本具體實施例中，通過肉眼觀察，或者依靠雷達、光學等其他手段探測并實時跟蹤目標無人機的位置變化情況。

具體實施例9

在具體實施例2到8之一的基礎(chǔ)上，所述方法步驟還包括：步驟三，判斷目標無人機是否進入目標區(qū)域，如果是，則對目標無人機進行進一步設(shè)定的處置，如果否，則返回步驟二。待無人機飛入目標區(qū)域后，就可以采用其他手段對無人機進行處置。遙控信號壓制干擾信號仍繼續(xù)發(fā)射，切斷無人機與遙控器之間的通信，并壓制掉真實衛(wèi)星導航信號，使其無法定位。無人機在自身飛控系統(tǒng)的控制下，從當前位置下降到地面或者在空中懸停直到電量耗盡而墜落，無人機落地后停止發(fā)射所有干擾信號。需要進行壓制干擾的導航信號頻段主要覆蓋1573mhz~1615mhz，導航壓制干擾信號可以是上述頻段內(nèi)的寬帶阻塞式干擾或?qū)拵г肼暩蓴_等，只要能夠?qū)崿F(xiàn)對導航信號的壓制干擾即可。也可以采用其他方式處置已飛入目標區(qū)域的無人機，如使用導彈、炮彈等傳統(tǒng)防空武器擊落無人機，或者發(fā)射攔截網(wǎng)纏住目標等。如果認為飛入目標區(qū)域的無人機已不具威脅，也可以不對其采用任何處置手段。

具體實施例10

在具體實施例9的基礎(chǔ)上，所述步驟三中，對目標無人機進行進一步設(shè)定的處置為：停止發(fā)射虛假衛(wèi)星導航信號，改為發(fā)射導航信號壓制干擾信號。

具體實施例11

如圖1和圖2所示，本具體實施的具體方法步驟為：

1、發(fā)現(xiàn)目標無人機以后，首先向目標無人機持續(xù)發(fā)射遙控信號壓制干擾信號，切斷無人機與遙控器之間的通信使其失控，無人機只能通過真實衛(wèi)星導航信號來定位；

2、繼續(xù)發(fā)射遙控信號壓制信號，并向無人機發(fā)射具有初始定位點的虛假衛(wèi)星導航信號。以圖2為例，目標無人機被發(fā)現(xiàn)時正朝受保護區(qū)域飛來，需要向其發(fā)射具有初始定位點信息的虛假衛(wèi)星導航信號，初始定位點可以選擇目標無人機當前位置與目標區(qū)域之間的某個位置；

3、根據(jù)目標無人機位置引導反饋的信息，實時觀察并估算無人機當前位置與目標區(qū)域的方位關(guān)系；

4、根據(jù)無人機飛行方向與期望飛行方向之間的關(guān)系，動態(tài)改變設(shè)定的衛(wèi)星導航位置信息，并朝無人機發(fā)射相應的虛假信號。以圖2為例，目標無人機第一次被虛假信號干擾后，實際飛行方向有所改變但仍朝受保護區(qū)域飛來，需要根據(jù)此時無人機與目標區(qū)域的相對位置關(guān)系改變設(shè)定的衛(wèi)星導航位置信息，發(fā)射具有新定位點信息的虛假衛(wèi)星導航信號，新定位點可以選擇目標無人機當前新位置與目標區(qū)域之間的某個位置；

5、判斷無人機是否已到達指定的目標區(qū)域內(nèi)，若沒有，則返回執(zhí)行3）；若已到達目標區(qū)域，則執(zhí)行6）；

6、待無人機飛入目標區(qū)域后，采用其他手段對無人機進行處置或者不予處置。如采用壓制干擾處置，則改為向目標無人機發(fā)射衛(wèi)星導航信號壓制干擾信號，并繼續(xù)發(fā)射遙控信號壓制干擾信號，直到無人機迫降或懸停。