对枪声定位装置的欺骗干扰方法、系统及终端设备
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN201910731250.5 | 申请日 | 2019-08-08 |
| 公开(公告)号 | CN110531345A | 公开(公告)日 | 2019-12-03 |
| 申请人 | 中国人民武装警察部队士官学校; | 申请人类型 | 学校 |
| 发明人 | 王龙; 李书日; 刘臣; 张财谦; 王恒; | 第一发明人 | 王龙 |
| 权利人 | 中国人民武装警察部队士官学校 | 权利人类型 | 学校 |
| 当前权利人 | 中国人民武装警察部队士官学校 | 当前权利人类型 | 学校 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：浙江省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：浙江省杭州市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：浙江省杭州市富阳区富春街道百川街500号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：311400 |
| 主IPC国际分类 | G01S7/537 | 所有IPC国际分类 | G01S7/537 ; G01S15/06 ; G01S15/66 |
| 专利引用数量 | 4 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 石家庄国为知识产权事务所 | 专利代理人 | 秦敏华; |
| 摘要 | 本 发明 适用于 电子 对抗技术领域，提供了一种对枪声 定位 装置的欺骗干扰方法、系统及终端设备，该方法包括：实时采集环境噪声，并将所述环境噪声转化为电 信号 ，然后提取所述 电信号 的特征值，当所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度达到预设 阈值 时，输出模拟枪声，使真实枪声淹没在模拟枪声中进而使枪声定位装置无法检测出枪声或者探测到多个虚假枪声 位置 ，从而提高了枪声定位装置对狙击枪声的探测难度，有利于保护己方狙击手不易被探测和识别。 | ||
| 权利要求 | 1.一种对枪声定位装置的欺骗干扰方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 对枪声定位装置的欺骗干扰方法、系统及终端设备技术领域背景技术[0002] 狙击手因其精确打击和一枪制敌能力，在现代战争中发挥着越来越重要的作用。狙击手不容小觑的战斗力主要得益于其优异的伪装隐蔽能力，近年来各国不断探索反狙击技术以在战场上更早更快地侦测出敌方狙击手。 [0003] 当前的反狙击技术主要有枪声、红外和激光探测三种方式，其中，枪声定位装置利用麦克风阵列检测火药爆炸在枪口产生的膛口波来实现对狙击手定位，因枪声定位装置被动且能全方位探测枪声而得到了广泛研究和应用，导致传统的伪装方式无法有效隐蔽和掩护己方狙击手。 发明内容[0005] 本发明实施例的第一方面提供了一种对枪声定位装置的欺骗干扰方法，包括： [0007] 提取所述电信号的特征值； [0009] 在一实施例中，所述提取所述电信号的特征值，包括： [0010] 提取所述电信号的时域特征参数和频域特征参数。 [0011] 在一实施例中，在所述提取所述电信号的时域特征参数和频域特征参数之前，所述对枪声定位装置的欺骗干扰方法还包括： [0012] 对所述电信号进行滤波，得到滤波后的电信号； [0013] 提取所述滤波后的电信号的信号峰值； [0014] 当所述信号峰值大于或者等于预设信号峰值时，提取所述滤波后的电信号的时域特征参数和频域特征参数。 [0015] 在一实施例中，在所述实时采集环境噪声之前，所述对枪声定位装置的欺骗干扰方法还包括： [0016] 接收所述模拟枪声的输出方向信息以及声音输出延时信息。 [0017] 在一实施例中，所述输出模拟枪声，包括： [0018] 当所述声音输出延时信息为Δti时，在检测到真实枪声信号后，延时Δti时间后以所述预设输出方向信息对应的预设输出方向输出模拟枪声；其中，所述Δti满足以下条件：Δt1<Δt，且Δti<[i·Δt-(Δt1+Δt2+…+Δti-1)]，所述i表示模拟枪声的数量，i≥1，所述Δt表示真实枪声时长。 [0019] 在一实施例中，所述输出模拟枪声，包括： [0020] 当所述声音输出延时信息为i·Δtd时，在检测到真实枪声信号后，以Δtd时间为间隔在所述预设输出方向信息对应的预设输出方向输出模拟枪声；其中，所述Δtd满足以下条件：Δtd>Δt，所述i表示模拟枪声的数量，i≥1，所述Δt表示真实枪声时长。 [0021] 本发明实施例的第二方面提供了一种对枪声定位装置的欺骗干扰系统，包括： [0022] 信号采集模块，用于实时采集环境噪声，并将所述环境噪声转化为电信号； [0023] 枪声识别模块，用于提取所述电信号的特征值；以及当所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度达到预设阈值时，确定所述电信号为真实枪声信号； [0024] 枪声模拟模块，用于输出模拟枪声，所述模拟枪声为声级和频谱均与真实枪声一致的模拟枪声。 [0025] 在一实施例中，所述对枪声定位装置的欺骗干扰系统还包括： [0026] 枪声检测模块，用于对所述电信号进行滤波，得到滤波后的电信号；以及提取所述滤波后的电信号的信号峰值； [0027] 输入模块，用于接收所述模拟枪声的预设输出方向信息以及声音输出延时信息； [0028] 控制处理模块，用于处理各模块上交的数据以及控制各模块协同工作。 [0029] 本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述对枪声定位装置的欺骗干扰方法所述的步骤。 [0030] 本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，包括：所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述对枪声定位装置的欺骗干扰方法所述的步骤。 [0031] 本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过实时采集环境噪声，并将所述环境噪声转化为电信号，然后提取所述电信号的特征值，当所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度达到预设阈值时，输出模拟枪声，使真实枪声淹没在模拟枪声中进而使枪声定位装置无法检测出枪声或者探测到多个虚假枪声位置，从而提高了枪声定位装置对狙击枪声的探测难度，有利于保护己方狙击手不易被探测和识别。附图说明 [0032] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0033] 图1是本发明一个实施例提供的对枪声定位装置的欺骗干扰方法的实现流程示意图； [0034] 图2是本发明另一个实施例提供的对枪声定位装置的欺骗干扰方法的实现流程示意图； [0035] 图3是本发明一个实施例提供的对枪声定位装置的欺骗干扰系统的示例图； [0036] 图4是本发明另一个实施例提供的对枪声定位装置的欺骗干扰系统的示意图； [0037] 图5是本发明实施例提供的终端设备的示意图。 具体实施方式[0038] 以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。 [0039] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。 [0040] 本发明实施例提供一种对枪声定位装置的欺骗干扰系统，在狙击战位周围分散布设枪声假目标终端，在检测到真实枪声信号后，假目标终端输出一时域特征参数和频谱与真实枪声一致的模拟枪声。图1为本发明实施例提供的一种对枪声定位装置的欺骗干扰方法的实现流程示意图，详述如下。 [0041] 步骤101，实时采集环境噪声，并将所述环境噪声转化为电信号。 [0042] 可选的，步骤101中可以通过使用无指向性的微型麦克风实时采集所处区域的环境噪声。 [0043] 可选的，在本步骤之前，对枪声定位装置的欺骗干扰方法还可以包括对输出模拟枪声的输出方向以及输出时间的设置。可选的，接收所述模拟枪声的输出方向信息以及声音输出延时信息。输出方向信息可以包括输出方位角以及俯仰角等信息。 [0044] 步骤102，提取所述电信号的特征值。 [0045] 可选的，步骤102提取所述电信号的特征值可以包括提取所述电信号的时域特征参数和频域特征参数，以便与真实枪声的特征值进行比较，判断所述电信号是否为己方狙击手的鸣抢信号。 [0046] 可选的，如图2所示，在本步骤之前还可以包括以下步骤。 [0047] 步骤1021，对所述电信号进行滤波，得到滤波后的电信号。 [0048] 可选的，本步骤中对电信号进行滤波，以便去除噪声，方便后续对滤波后的电信号进一步处理。 [0049] 步骤1022，提取所述滤波后的电信号的信号峰值。 [0050] 步骤1023，检测所述信号峰值是否大于或者等于预设信号峰值。 [0051] 可选的，当所述信号峰值大于或者等于预设信号峰值时，执行步骤1024；当所述信号峰值小于预设信号峰值时，继续执行步骤101，即重新采集环境噪声。 [0052] 可选的，预设信号峰值可以根据实际需求进行设定。 [0053] 步骤1024，提取所述滤波后的电信号的时域特征参数和频域特征参数。 [0054] 在执行完成步骤1024后，继续参照图1执行步骤103。 [0055] 步骤103，当所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度达到预设阈值时，输出模拟枪声，所述模拟枪声为声级和频谱均与真实枪声一致的模拟枪声。 [0056] 可选的，本步骤中输出模拟枪声时，可以根据设定的声音输出延时信息输出模拟枪声。输出模拟枪声可以包括以下两种方式。 [0057] 方式一：当所述声音输出延时信息为Δti时，在检测到真实枪声信号后，延时Δti时间后以所述预设输出方向信息对应的预设输出方向输出模拟枪声；其中，所述Δti满足以下条件：Δt1<Δt，且Δti<[i·Δt-(Δt1+Δt2+…+Δti-1)]，所述i表示模拟枪声的数量，i≥1，所述Δt表示真实枪声时长。 [0058] 可选的，当假目标终端的数量为多个时，则检测到真实枪声信号后，多个假目标终端延时不同的时间间隔依次以所述预设输出方向信息对应的预设输出方向输出模拟枪声，即第一个假目标终端延时Δt1时间后以所述预设输出方向信息对应的预设输出方向输出模拟枪声，第二个假目标终端延时Δt2时间后以所述预设输出方向信息对应的预设输出方向输出模拟枪声，直至多个假目标终端全部输出模拟枪声，可以使真实枪声淹没在模拟枪声中进而使枪声定位装置无法检测出枪声或者探测到多个虚假枪声位置。 [0059] 方式二：当所述声音输出延时信息为i·Δtd时，在检测到真实枪声信号后，以Δtd时间为间隔在所述预设输出方向信息对应的预设输出方向输出模拟枪声；其中，所述Δtd满足以下条件：Δtd>Δt，所述i表示模拟枪声的数量，i≥1，所述Δt表示真实枪声时长。 [0060] 可选的，当假目标终端的数量为多个时，则检测到真实枪声信号后，可以Δtd为间隔依次在不同位置复制出多个模拟枪声，通过将真实枪声隐藏于不同位置的多个虚假目标中提高了枪声定位装置探测真实枪声位置的难度。例如，第一个假目标终端延时Δtd时间后以所述预设输出方向信息对应的预设输出方向输出模拟枪声，第二个假目标终端延时2Δtd时间后以所述预设输出方向信息对应的预设输出方向输出模拟枪声，直至多个假目标终端全部输出模拟枪声。 [0061] 可选的，如图2所示，在本步骤之前还可以包括以下步骤。 [0062] 步骤1025，检测所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度是否达到预设阈值。 [0063] 可选的，预设阈值为相似度阈值，可以根据实际需求进行设置，例如，预设阈值可以为90％、95％等等。 [0064] 可选的，当所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度达到预设阈值时，执行步骤103，当所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度未达到预设阈值时，即当所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度小于预设阈值时，则继续执行步骤101，即重新采集环境噪声。 [0065] 上述对枪声定位装置的欺骗干扰方法，通过实时采集环境噪声，并将所述环境噪声转化为电信号，然后提取所述电信号的特征值，当所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度达到预设阈值时，输出模拟枪声，使真实枪声淹没在模拟枪声中进而使枪声定位装置无法检测出枪声或者探测到多个虚假枪声位置，从而提高了枪声定位装置对狙击枪声的探测难度，有利于保护己方狙击手不易被探测和识别。 [0066] 应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。 [0067] 对应于上文实施例所述的对枪声定位装置的欺骗干扰方法，图3示出了本发明实施例提供的对枪声定位装置的欺骗干扰系统的示例图。如图3所示，该系统可以包括：信号采集模块301、枪声识别模块302和枪声模拟模块303。 [0068] 信号采集模块301，用于实时采集环境噪声，并将所述环境噪声转化为电信号； [0069] 枪声识别模块302，用于提取所述电信号的特征值，以及当所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度达到预设阈值时，确定所述电信号为真实枪声信号； [0070] 枪声模拟模块303，用于输出模拟枪声，所述模拟枪声为声级和频谱均与真实枪声一致的模拟枪声。 [0071] 可选的，所述枪声模拟模块303可以利用高储能电路火花放电产生的爆震声得到声级和频谱均与真实枪声一致的模拟枪声。 [0072] 所述枪声模拟模块303还可以包括放电极组、与放电极组相连的点火电路和储能电路。放电极组由点火电极和放电电极组成，点火电极位于放电电极内侧，且点火电极的高度低于放电电极的高度。收到鸣枪指令后，点火电路通过点火电极放电生成点火火花，进而引爆储能电路通过放电极组进行大电流空气放电发出爆震声。通过调节电路器件参数以及声音输出腔的结构可以改变模拟枪声的声级和频谱特性。 [0073] 可选的，如图4所示，所述对枪声定位装置的欺骗干扰系统还可以包括：枪声检测模块304、输入模块305和控制处理模块306。 [0074] 枪声检测模块304，用于对所述电信号进行滤波，得到滤波后的电信号；以及提取所述滤波后的电信号的信号峰值。 [0075] 可选的，当所述信号峰值大于或者等于预设信号峰值时，所述枪声识别模块302还用于提取所述滤波后的电信号的时域特征参数和频域特征参数。 [0076] 可选的，在所述信号采集模块301执行操作之前，输入模块305，用于接收所述模拟枪声的预设输出方向信息以及声音输出延时信息。 [0077] 可选的，所述的输入单元设有“0-9”、“方位角”、“俯仰角”、“延时”和“清除”等共14个按键，用于枪声模拟模块303模拟枪声的声音输出方向和鸣枪延时参数的输入。 [0078] 可选的，所述对枪声定位装置的欺骗干扰系统还可以包括：跟踪模块307。 [0079] 所述跟踪模块307，可以用于按照输入模块305采集的方位角和俯仰角参数调整模拟枪声的输出方向。可选的，所述的跟踪模块307可以包含电源、步进电机和云台，云台可以设置于枪声模拟模块303的底部。 [0080] 所述控制处理模块306，用于处理各模块上交的数据以及控制各模块协同工作。所述控制处理模块306以可编程逻辑器件为核心，当输入模块305接收到输入的方位角或者俯仰角时，控制处理模块306控制跟踪模块307的步进电机改变云台相应角度；当输入模块305接收到输入的延时时长时，控制处理模块306存储延时参数，待枪声识别模块302识别出真实枪声信号时，控制处理模块306延时设定的时间间隔后驱动枪声模拟模块303发出模拟枪声。 [0081] 上述对枪声定位装置的欺骗干扰系统，通过信号采集模块实时采集环境噪声，并将所述环境噪声转化为电信号，然后枪声识别模块提取所述电信号的特征值，当所述电信号的特征值与预设枪声特征值的相似度达到预设阈值时，确定所述电信号为真实枪声信号；枪声模拟模块输出模拟枪声，使真实枪声淹没在模拟枪声中进而使枪声定位装置无法检测出枪声或者探测到多个虚假枪声位置，从而提高了枪声定位装置对狙击枪声的探测难度，有利于保护己方狙击手不易被探测和识别。 [0082] 图5是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图5所示，该实施例的终端设备500包括：处理器501、存储器502以及存储在所述存储器502中并可在所述处理器501上运行的计算机程序503，例如对枪声定位装置的欺骗干扰程序。所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述对枪声定位装置的欺骗干扰方法实施例中的步骤，例如图1或者图2所示的步骤101至103，所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图3所示模块301至303的功能，或者图4所示的模块301至307的功能。 [0083] 示例性的，所述计算机程序503可以被分割成一个或多个程序模块，所述一个或者多个程序模块被存储在所述存储器502中，并由所述处理器501执行，以完成本发明。所述一个或多个程序模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序503在所述对枪声定位装置的欺骗干扰系统或者终端设备500中的执行过程。例如，所述计算机程序503可以被分割成信号采集模块301、枪声识别模块302和枪声模拟模块303，各模块具体功能如图3所示，所述计算机程序503可以被分割成信号采集模块301、枪声识别模块302、枪声模拟模块303、枪声检测模块304、输入模块305、控制处理模块 306和跟踪模块307，各模块具体功能请参考图4所对应的实施例，在此不再一一赘述。 [0084] 所述终端设备500可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器501、存储器502。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备500的示例，并不构成对终端设备500的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。 [0085] 所称处理器501可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。 [0086] 所述存储器502可以是所述终端设备500的内部存储单元，例如终端设备500的硬盘或内存。所述存储器502也可以是所述终端设备500的外部存储设备，例如所述终端设备500上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器502还可以既包括所述终端设备500的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器502用于存储所述计算机程序以及所述终端设备500所需的其他程序和数据。所述存储器502还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。 [0087] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。 [0088] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。 [0089] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。 [0090] 在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。 [0091] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。 [0092] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。 [0093] 所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。 [0094] 以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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