一种基于通信对抗的无人机地面监控系统 |
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| 申请号 | CN201610822332.7 | 申请日 | 2016-09-14 | 公开(公告)号 | CN106341179A | 公开(公告)日 | 2017-01-18 |
| 申请人 | 芜湖扬展新材料科技服务有限公司; | 发明人 | 张春松; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种基于通信对抗的无人机地面 监控系统 ，包括地面监控设备和下位机 控制器 ，所述地面监控设备包括无线路由器，所述无线路由器的数据端与通信链路模 块 相连接，所述通信链路模块的输出端与数据查询机相连接，所述通信链路模块的输入端与通信控制单元相连接；所述下位机控制器包括GPS基站，所述GPS基站的输入端连接有数据收发单元，所述 数据采集 卡与地面监控设备进行数据交换，无线接收设备与下位机控制器进行数据交换，能够实现接收和分析无人机遥测数据、动态显示 飞行器 状态基本数据、发送实施干扰指令等功能，并对截获到的敌方跳频 信号 进行识别、 数据库 存储和查询。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于通信对抗的无人机地面监控系统，包括地面监控设备(1)和下位机控制器(2)，所述地面监控设备(1)和下位机控制器(2)的通信链路之间连接有上位机控制设备(3)，其特征在于：所述地面监控设备(1)包括无线路由器(4)，所述无线路由器(4)的数据端与通信链路模块(5)相连接，所述通信链路模块(5)的输出端与数据查询机(6)相连接，所述通信链路模块(5)的输入端与通信控制单元(7)相连接；所述下位机控制器(2)包括GPS基站(24)，所述GPS基站(24)的输入端连接有数据收发单元(8)，GPS基站(24)还连接有GPS接收机(9)；所述上位机控制设备(3)包括嵌入式控制板(10)，所述嵌入式控制板(10)上安装有数据采集卡(11)和无线接收设备(12)，所述数据采集卡(11)与地面监控设备(1)进行数据交换，无线接收设备(12)与下位机控制器(2)进行数据交换。 |
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| 说明书全文 | 一种基于通信对抗的无人机地面监控系统技术领域[0001] 本发明涉及监控系统技术领域，具体为一种基于通信对抗的无人机地面监控系统。 背景技术[0002] 随着无人机的迅速发展，地面监控系统还应该能够和远距离指挥中也通信，实现及时有效的数据传输以及合理指令的发送等功能，随着无人机的集群化、网络化和智能化，地面监控系统需要完成的功能越来越复杂，传输数据量越来越大，对通信的实时性以及吞吐量要求也越来越大，因此对地面监控系统的设计和实现要求也越来越高，随着人工智能以及航天航空电子技术的迅猛发展，无人机的性能日趋成熟，种类日益増多，应用越来越广泛，为了保证无人化有效可靠的执行任务，人们采用各种形式的地面系统对无人机的飞行状态和基本状态信息进行实时监控，但是我国的无人机起步较晚，从总体上来讲，同美欧发达国家相比相比我国的无人机装备水平仍然有很大发展空间。俥 发明内容[0003] 针对以上问题，本发明提供了一种基于通信对抗的无人机地面监控系统，设置有地面监控系统，能够实现与无人机之间的数据接收与发送、数据分类处理功能、无人机位置信息的地图显示功能、对截获到的敌方跳频信号进行识别功能、数据库存储和查询功能、航迹回放功能，可以有效解决背景技术中的问题。 [0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于通信对抗的无人机地面监控系统，包括地面监控设备和下位机控制器，所述地面监控设备和下位机控制器的通信链路之间连接有上位机控制设备，所述地面监控设备包括无线路由器，所述无线路由器的数据端与通信链路模块相连接，所述通信链路模块的输出端与数据查询机相连接，所述通信链路模块的输入端与通信控制单元相连接；所述下位机控制器包括GPS基站，所述GPS基站的输入端连接有数据收发单元，GPS基站还连接有GPS接收机；所述上位机控制设备包括嵌入式控制板，所述嵌入式控制板上安装有数据采集卡和无线接收设备，所述数据采集卡与地面监控设备进行数据交换，无线接收设备与下位机控制器进行数据交换。 [0005] 作为本发明一种优选的技术方案，所述通信链路模块连接有基站控制器，且基站控制器包括移动交换中心，所述移动交换中心的输出端与数据库服务器相连接。 [0006] 作为本发明一种优选的技术方案，所述数据查询机包括数据存储器和数据分析模块，所述数据存储器的输出端连接有信息更新系统，所述信息更新系统的内部还设置有主控芯片，所述主控芯片的输出端与通信链路模块的数据端相连接。 [0007] 作为本发明一种优选的技术方案，所述通信控制单元包括全双工串行收发模块和脉冲编码调制器，所述全双工串行收发模块的输出端通过脉冲编码调制器与数字基带信号接收机的数据端相连接。 [0009] 作为本发明一种优选的技术方案，所述GPS接收机包括SPI总线接口和无线数传设备，所述SPI总线接口与伺服系统相连接，所述无线数传设备的数据端与功率放大器相连接，无线数传设备的输出端与报文处理模块相连接。 [0010] 作为本发明一种优选的技术方案，所述数据采集卡包括数据存储器，所述数据存储器的输出端连接有数据校对模块；所述无线接收设备采用RTCA协议，且无线接收设备包括卫星导航系统，所述卫星导航系统的输入端连接有信号调制器，且数据校对模块的数据端与信号调制器相连接。 [0011] 作为本发明一种优选的技术方案，所述无线路由器的内部还安装有摄像头驱动器，所述摄像头驱动器的数据端与传感器组件相连接，且在摄像头驱动器的输入端还连接有数据压缩模块，所述摄像头驱动器的输出端还连接有VGA显示器。 [0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于通信对抗的无人机地面监控系统，地面监控系统是一个能够实时接收和分析无人机遥测数据、动态显示飞行器状态基本数据、发送实施干扰指令等功能的综合系统，能够实现与无人机之间的数据接收与发送、数据分类处理功能、无人机位置信息的地图显示功能、对截获到的敌方跳频信号进行识别功能、数据库存储和查询功能、航迹回放功能，经过对截获信号的数据处理与分析，得到截获信号的跳频参数信息，在综合分析的基础之上给出实施通信干扰的指令，并将干扰指令发送给相应的无人机，以便无人机能够依据指令实施通信干扰，达到有效干扰敌方通信的效果。附图说明 [0013] 图1为本发明结构示意图； [0014] 图2为本发明电路结构示意图。 [0015] 图中：1-地面监控设备；2-下位机控制器；3-上位机控制设备；4-无线路由器；5-通信链路模块；6-数据查询机；7-通信控制单元；8-数据收发单元；9-GPS接收机；10-嵌入式控制板；11-数据采集卡；12-无线接收设备；13-基站控制器；14-移动交换中心；15-数据库服务器；16-数据存储器；17-数据分析模块；18-信息更新系统；19-主控芯片；20-全双工串行收发模块；21-脉冲编码调制器；22-数字基带信号接收机；23-VGA显示器；24-GPS基站；25-移动通信核心网络；26-网络配置器；27-通信接口；28-数据收发器；29-SPI总线接口；30-无线数传设备；31-伺服系统；32-报文处理模块；33-功率放大器；34-数据存储器；35-数据校对模块；36-卫星导航系统；37-信号调制器；38-摄像头驱动器；39-传感器组件；40-数据压缩模块。 具体实施方式[0016] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0017] 实施例： [0018] 请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于通信对抗的无人机地面监控系统，包括地面监控设备1和下位机控制器2，所述地面监控设备1和下位机控制器2的通信链路之间连接有上位机控制设备3，所述地面监控设备1包括无线路由器4，所述无线路由器4的内部还安装有摄像头驱动器38，所述摄像头驱动器38的数据端与传感器组件39相连接，且在摄像头驱动器38的输入端还连接有数据压缩模块40，所述摄像头驱动器38的输出端还连接有VGA显示器23，所述无线路由器4的数据端与通信链路模块5相连接，所述通信链路模块5连接有基站控制器13，且基站控制器13包括移动交换中心14，所述移动交换中心14的输出端与数据库服务器15相连接，所述通信链路模块5的输出端与数据查询机6相连接，所述数据查询机6包括数据存储器16和数据分析模块17，所述数据存储器16的输出端连接有信息更新系统18，所述信息更新系统18的内部还设置有主控芯片19，所述主控芯片19的输出端与通信链路模块5的数据端相连接，所述通信链路模块5的输入端与通信控制单元7相连接，所述通信控制单元7包括全双工串行收发模块20和脉冲编码调制器21，所述全双工串行收发模块20的输出端通过脉冲编码调制器21与数字基带信号接收机22的数据端相连接；所述下位机控制器2包括GPS基站24，所述GPS基站24的输入端连接有数据收发单元8，所述数据收发单元8包括移动通信核心网络25和网络配置器26，所述移动通信核心网络25的内部设置有通信接口27，通信接口27的输出端通过数据收发器28与网络配置器26相连接，GPS基站24还连接有GPS接收机9，所述GPS接收机9包括SPI总线接口29和无线数传设备30，所述SPI总线接口29与伺服系统31相连接，所述无线数传设备30的数据端与功率放大器33相连接，无线数传设备30的输出端与报文处理模块32相连接；所述上位机控制设备3包括嵌入式控制板10，所述嵌入式控制板10上安装有数据采集卡11和无线接收设备12，所述数据采集卡11包括数据存储器34，所述数据存储器34的输出端连接有数据校对模块35；所述无线接收设备12采用RTCA协议，且无线接收设备12包括卫星导航系统36，所述卫星导航系统36的输入端连接有信号调制器37，且数据校对模块35的数据端与信号调制器37相连接，所述数据采集卡11与地面监控设备1进行数据交换，无线接收设备12与下位机控制器2进行数据交换。 [0019] (1)所述无线接收设备12通过设计于无人机之间的通信协议，建立与无人机之间可靠的通信链路，使得通信链路模块5的输出端能够驱动通信控制单元7实时接收来自无人机的基本位置信息和截获敌方信号的数据，并且根据人机交互设备上的系统决策，向无人机发送实施通信干扰的指令。 [0020] (2)所述人机交互设备能够建立基于电子地图的信息显示系统，通过数据采集间隔实时显示和更新在线无人机位置信息，并通过VGA显示器23显示截获挑频信号的数据分析结果，即跳频信号参数识别显示，并将接收与发送的数据信息显示出来，供地面监控系统1查询，将信息存储在数据存储器34里，能够依据综合分析决策的需求，进行指定无人机的航迹回放，直观了解无人机在过去某段时间内的航迹。 [0021] 本发明的工作原理：该基于通信对抗的无人机地面监控系统，地面监控系统是一个能够实时接收和分析无人机遥测数据、动态显示飞行器状态基本数据、发送实施干扰指令等功能的综合系统，能够实现与无人机之间的数据接收与发送、数据分类处理功能、无人机位置信息的地图显示功能、对截获到的敌方跳频信号进行识别功能、数据库存储和查询功能、航迹回放功能，经过对截获信号的数据处理与分析，得到截获信号的跳频参数信息，在综合分析的基础之上给出实施通信干扰的指令，并将干扰指令发送给相应的无人机，以便无人机能够依据指令实施通信干扰，达到有效干扰敌方通信的效果。 |
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