[發(fā)明專利]一種導(dǎo)航信號干擾源檢測與識別方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111323268.5
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN114034296B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史曉鋒;羅曉燕;李東誠;榮欣
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 周長琪

本發(fā)明是一種導(dǎo)航信號干擾源檢測與識別方法及系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括信號檢測終端、無人機單元和數(shù)據(jù)處理中心；信號檢測終端采用多固定終端組網(wǎng)，無人機單元獲取目標(biāo)干擾源信息和干擾源所在區(qū)域圖像，數(shù)據(jù)處理中心初步對干擾源定位，識別無人機采集圖像中的干擾源。本方法綜合地面終端采集電磁波信號，初步定位干擾源位置，控制無人機抵近干擾源所在位置，獲取干擾源所在區(qū)域圖像，通過對無人機采集圖像進(jìn)行處理，與GIS的地圖信息融合，從采集圖像中識別干擾源。本發(fā)明方法及系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測、識別導(dǎo)航信號干擾源并記錄其外形特征，在工作人員到達(dá)現(xiàn)場之前先完成對可疑干擾源目標(biāo)的精準(zhǔn)檢測與識別，為后續(xù)工作人員的排除提供幫助。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號檢測定位、數(shù)據(jù)融合和圖像識別領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)航信號干擾源的檢測與識別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來電磁環(huán)境日益復(fù)雜，大功率信號發(fā)射器被肆意違規(guī)使用，影響了各類無線通信的正常工作。例如，利用信號屏蔽器干擾附近區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)航信號，導(dǎo)致導(dǎo)航信號無法正常被接收機識別，使得導(dǎo)航失敗。因此，目前各方正廣泛開展對檢測、定位導(dǎo)航信號干擾源的研究。現(xiàn)有的導(dǎo)航信號干擾源檢測定位方法，在完成對干擾源的定位后，需要派出地面人員前往所給出的干擾源位置搜尋干擾源，并予以排除。但是，工作人員通過當(dāng)前檢測手段僅能知道干擾源的大概位置信息和信號參數(shù)信息，而不知道干擾源實際外形等形象化的信息，因此當(dāng)工作人員到達(dá)預(yù)定位置后，還需要對預(yù)定位置附近的疑似目標(biāo)進(jìn)行逐一排查，或者是使用手持式信號測向設(shè)備來進(jìn)一步定位干擾源，耗費時間長，排查效率低。特別是干擾源處于運動狀態(tài)時，對干擾源的排查則更為困難。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)航信號干擾源檢測與識別方法及系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確檢測、識別導(dǎo)航信號干擾源并記錄其外形特征，在工作人員到達(dá)現(xiàn)場之前先完成對可疑干擾源目標(biāo)的精準(zhǔn)檢測與識別，為后續(xù)工作人員的排除提供幫助。

本發(fā)明提供的一種導(dǎo)航信號干擾源檢測與識別方法，包括以下步驟：

步驟1，獲取并處理干擾源特征信息，實現(xiàn)對干擾源的定位；

地面信號檢測終端采集干擾源發(fā)射的電磁波信號，將信號參數(shù)及終端信息發(fā)送給數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心融合多個所述信號檢測終端發(fā)送的數(shù)據(jù)，對干擾源定位；

步驟2，數(shù)據(jù)處理中心實時將干擾源位置發(fā)送給無人機，控制無人機抵近干擾源所在位置，檢測定位干擾源并獲取干擾源所在區(qū)域圖像；

所述無人機上搭載干擾信號檢測終端，該終端持續(xù)跟蹤干擾源發(fā)射的電磁波信號，提取信號參數(shù)，并將相應(yīng)航跡信息傳回數(shù)據(jù)處理中心；無人機還利用該終端在航跡上不同觀測點對干擾源觀測獲取干擾源方位，確定干擾源位置，以修正飛行方向；其中，無人機確定干擾源位置，修正飛行方向的方法為：采用無跡卡爾曼濾波算法，由k時刻無人機位置，按照預(yù)設(shè)步長遍歷當(dāng)前無人機所有可能的飛行方向，估計無人機下一個位置和干擾源的相對位置，得到無人機下一相對位置估計量的均方誤差，以均方誤差最小的航跡方向作為無人機在k+1時刻的飛行方向；

步驟3，對無人機采集圖像進(jìn)行預(yù)處理，刪除效果不好的圖像；

步驟4，將預(yù)處理后得到的無人機采集圖像導(dǎo)入地理信息系統(tǒng)(GIS)，與GIS存儲的區(qū)域地圖信息進(jìn)行融合；

步驟5，從無人機采集圖像中檢測、識別干擾源并記錄其外形特征。

進(jìn)一步的，所述步驟1，地面信號檢測終端對采集的干擾源發(fā)射的電磁波信號進(jìn)行預(yù)處理，得到信號頻率、強度、方向和時間等相關(guān)參數(shù)，將信號相關(guān)參數(shù)和終端自身經(jīng)緯度坐標(biāo)等信息傳回數(shù)據(jù)處理中心；數(shù)據(jù)處理中心將信號檢測終端采集的所述信號相關(guān)參數(shù)進(jìn)行融合，初步得到包括干擾源經(jīng)緯度定位信息等特征信息。