[發明專利]一種基于復合攔截策略的無人機防控智能決策方法

有效

• 申請號: 201811534309.3
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109597433B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 紀元法;戴碧海;孫希延;付文濤;符強;王守華;嚴素清;黃建華;杜保強;李春海;付康;程雷
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

本發明公開一種基于復合攔截策略的無人機防控智能決策方法，1）當全向陣列天線被動截獲、接收到無人機及操作者發射的遙控和圖像傳輸射頻信號時，無人機頻譜探測系統根據信號解算出無人機速度、方向的定位信息；2）將無人機定位信息或者用戶自定義的場景作傳輸至機器邏輯控制系統，控制系統通過數學模型建立輸入到輸出之間的聯系，控制系統根據輸入信息和傳輸函數計算得輸出結果，決策攔截方案對黑飛無人機攔截；3）根據攔截方案，復合攔截系統結合基礎攔截手段，對黑飛無人機的攔截和防控；4）將無人機的攔截信息反饋至機器強化學習系統中，通過機器強化學習系統不斷優化機器邏輯控制系統的數學算法模型，改進和完善機器邏輯控制系統的決策。

技術領域

本發明涉及無人機飛行防控和人工智能領域，具體是一種基于復合攔截策略的無人機防控智能決策方法。

背景技術

近年來，無論是在軍事還是民用領域，無人機的應用都在迅速增加。據不完全統計，僅2017年，無人機在全球市場的銷售總量已超過80萬架次，其中用于軍事領域的無人機在市場份額占到10％左右，而剩余90％左右則被投放到民用領域。目前無人機的發展趨勢是更小的體積、更低的價格、更廣泛的民用，且無人機已經在快遞投送、地形勘探、噴灑農藥、電纜巡檢等行業中得到了廣泛應用，在經濟和社會效益方面取得了巨大的成果。但隨著無人機的售價進一步走低和使用越來越方便簡單，基于個人娛樂和愛好購買無人機的人越來越多，未經申請就超標飛行的“黑飛”現象層出不窮。據不完全統計，截止到2017年7月，我國就有2萬架無人機處于“黑飛”狀態。黑飛無人機造成的危害也越來越突出。尤其是在軍事方面，軍事泄密、干擾飛行、墜落傷人、偷拍隱私等“黑飛”帶來的安全隱患問題越來越嚴重，對黑飛無人機的有效監管和防控已經成為空域安全的突出問題。

目前針對黑飛的無人機管控手段有：全頻段大功率信號壓制、激光武器精準打擊、開網抓捕、直升機驅離。全頻段大功率信號壓制：這種攔截無人機的方式是通過跳頻干擾模塊產生各頻段的大功率跳頻干擾信號，再由對應各頻段的天線對準無人機發射干擾信號，直接壓制掉無人機正常與地面遙控端通信信號(遙控信號和圖像回傳信號)，同時壓制掉無人機正常導航信號，從而使無人機失去操作者控制，達到管制的目的。該方式的不足之處：遙控器信號和導航信號都被干擾掉后，無人機雖然脫離了操作者控制，但是管制者也沒辦法對其控制，這樣會造成無人機墜落地點不明，影響回收再利用。激光武器打擊：這種方式就是通過激光武器裝置對黑飛無人機發射高能量的激光，直接將無人機在空中摧毀，達到管制的目的。該方式的不足之處：激光武器花費高、燃燒后墜落的無人機不可控，可能會造成二次傷害。開網抓捕：這種方式就是通過彈射裝置發射開花彈，然后利用此彈在空中散開的效果進行布網，直接拿下黑飛無人機。該方式的不足之處：這種方式抓捕范圍極其有限，在比較開闊一點的區域都不適用。直升機驅離：這種方式就是利用直升機飛行過程中產生的強大氣流，使無人機無法保持正常飛行姿態，偏離航向或者失去穩定性而墜毀。該方式的不足之處：這種方式在國內使用不太現實，花費過高、航跡不可控。這些無人機管控手段都有其優點也有其缺點，因此，根據不同場景狀況以及無人機數量等信息來智能選擇攔截方案顯得尤為重要。

綜合起來，目前對無人機的攔截手段都太過單一，導致攔截成功率不高，因而，研究結合各個基礎攔截手段的復合攔截策略就變得尤為重要。且基于復合攔截策略，我們可以制定更加多樣、針對更多作戰場景的攔截方案，因此，開發一種基于復合攔截策略的小型無人機防控智能決策方法就很有必要。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術無人機攔截手段單一，人為制訂攔截方案不夠快速、完善的不足，而提供一種基于復合攔截策略的無人機防控智能決策方法，該方法具有機器智能決策無人機攔截方案、多種無人機攔截手段組合等特點。

實現本發明目的的技術方案是：

一種基于復合攔截策略的無人機防控智能決策方法，包括如下步驟：

1)當全向陣列天線被動截獲、接收到無人機及操作者發射的遙控和圖像傳輸射頻信號時，無人機頻譜探測系統根據這些信號解算出無人機速度、方向的定位信息；