[發(fā)明專利]基于二維相控陣?yán)走_(dá)的無人機(jī)識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111035323.0
• 申請日: 2021-09-06
• 公開（公告）號: CN113466824B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯穎濤;林野;鄭建華
• 申請（專利權(quán)）人: 成都銳芯盛通電子科技有限公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 成都厚為專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51255
• 代理人: 王杰

本發(fā)明公開了一種基于二維相控陣?yán)走_(dá)的無人機(jī)識別方法，包括：建立無人機(jī)的特征信息庫，無人機(jī)的特征信息庫包括無人機(jī)的長度信息和微多普勒頻率信息；在二維相控陣?yán)走_(dá)的搜索模式下提取目標(biāo)的窄帶信號微多普勒頻率信息；根據(jù)目標(biāo)的窄帶信號微多普勒頻率信息判斷目標(biāo)是否具有旋翼特征；若目標(biāo)具有旋翼特征，則向目標(biāo)發(fā)射寬帶信號；從寬帶信號的回波中提取目標(biāo)的長度信息和寬帶信號微多普勒頻率信息；根據(jù)目標(biāo)的特征信息與無人機(jī)的特征信息庫判斷目標(biāo)是否為無人機(jī)，目標(biāo)的特征信息包括目標(biāo)的長度信息、窄帶信號微多普勒頻率信息和寬帶信號微多普勒頻率信息。本發(fā)明無需光電系統(tǒng)，直接利用雷達(dá)進(jìn)行無人機(jī)的識別，縮短了確認(rèn)無人機(jī)目標(biāo)的時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機(jī)識別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于二維相控陣?yán)走_(dá)的無人機(jī)識別方法。

背景技術(shù)

“低慢小”目標(biāo)是指“低空飛行，飛行速度較慢，不易被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)”等全部和部分特征的航空器和空飄物。典型的“低慢小”目標(biāo)就是無人機(jī)，隨著我國民用無人機(jī)領(lǐng)域的爆發(fā)式增長，其產(chǎn)業(yè)在給社會和人民生活帶來極大便利的同時，也給低空監(jiān)管工作帶來了前所未有的巨大挑戰(zhàn)，例如，我國機(jī)場接連發(fā)生無人機(jī)擾航事件，上百架航班返航或者飛機(jī)迫降，給機(jī)場帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，造成極壞的社會影響。因此有必要采取探測預(yù)警措施對“低慢小”進(jìn)行探測、跟蹤和準(zhǔn)確識別。

常規(guī)雷達(dá)僅能實現(xiàn)對“低慢小”目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)和告警，無法對目標(biāo)進(jìn)行識別。以無人機(jī)為例，一般情況下，無人機(jī)探測系統(tǒng)由雷達(dá)和光電系統(tǒng)組成，在目標(biāo)數(shù)量較少的前提下，雷達(dá)負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，光電系統(tǒng)負(fù)責(zé)識別與確認(rèn)目標(biāo)，工作流程為雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，光電系統(tǒng)逐一對雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)進(jìn)行識別、確認(rèn)和報警。但是，如果安防區(qū)域有很多類似無人機(jī)的雷達(dá)回波（例如有鳥類或者車輛等非無人機(jī)目標(biāo)），而光電系統(tǒng)并不是立刻對每一個目標(biāo)都識別與確認(rèn)的，需要對所有目標(biāo)逐一確認(rèn)，只有確認(rèn)是無人機(jī)目標(biāo)才會報警，報警之后才會采取反制無人機(jī)措施。這種方式發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)無人機(jī)的時間較長，存在安全隱患。

例如機(jī)場周圍有鳥類、地面車輛和正常起降民航機(jī)，這些目標(biāo)在雷達(dá)顯示畫面上與無人機(jī)目標(biāo)是一模一樣的，假設(shè)有100個鳥類、地面車輛和正常起降民航機(jī)等非無人機(jī)雷達(dá)回波，另有一架無人機(jī)欲對機(jī)場區(qū)域?qū)嵤┎卉壱鈭D，正常工作流程是雷達(dá)將發(fā)現(xiàn)的101個目標(biāo)上報給光電系統(tǒng)逐一識別和確認(rèn)，而光電系統(tǒng)并不知道這101個目標(biāo)哪個是無人機(jī)，只能逐一識別，發(fā)現(xiàn)非無人機(jī)目標(biāo)不報警，直到看到無人機(jī)目標(biāo)才會報警，這種情況下會浪費(fèi)寶貴的反制無人機(jī)的時間，無人機(jī)有可能已經(jīng)進(jìn)入機(jī)場區(qū)域?qū)嵤┝瞬卉壱鈭D，光電系統(tǒng)有可能還沒有確認(rèn)無人機(jī)目標(biāo)發(fā)出警報。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的一項或多項不足，提供一種基于二維相控陣?yán)走_(dá)的無人機(jī)識別方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：基于二維相控陣?yán)走_(dá)的無人機(jī)識別方法，包括：

建立無人機(jī)的特征信息庫，所述無人機(jī)的特征信息庫包括無人機(jī)的長度信息和微多普勒頻率信息；

在二維相控陣?yán)走_(dá)的搜索模式下提取目標(biāo)的窄帶信號微多普勒頻率信息；

根據(jù)所述目標(biāo)的窄帶信號微多普勒頻率信息判斷所述目標(biāo)是否具有旋翼特征；

若所述目標(biāo)具有旋翼特征，則向該目標(biāo)發(fā)射寬帶信號；

從所述寬帶信號的回波中提取所述目標(biāo)的長度信息和寬帶信號微多普勒頻率信息；

根據(jù)所述目標(biāo)的特征信息與所述無人機(jī)的特征信息庫判斷所述目標(biāo)是否為無人機(jī)，所述目標(biāo)的特征信息包括目標(biāo)的長度信息、窄帶信號微多普勒頻率信息和寬帶信號微多普勒頻率信息。

優(yōu)選的，所述無人機(jī)的特征信息庫還包括無人機(jī)的高度信息和速度信息。

優(yōu)選的，所述目標(biāo)的特征信息還包括目標(biāo)的高度信息和速度信息。

優(yōu)選的，所述目標(biāo)的高度信息和速度信息的獲取方法為：在二維相控陣?yán)走_(dá)的搜索模式下提取目標(biāo)的高度信息和速度信息。