基于FPGA的无人机遥控及图传信号采集系统设计

通过无线电信号检测发现无人机是预防无人机"黑飞"的有效手段,设计了一个基于FPGA的无人机遥控及图传信号的采集、存储、传输系统。该系统以FPGA芯片XC7K325T作为主控器,使用AD9361作为模/数转换器,对2.3~2.5GHz、5.7~5.9 GHz无人机常用频段信号进行快速扫频采集,采用DDR3对采集数据实施多通道缓存,结合千兆以太网口RTL8211EG将数据高速传输至上位机。上位机采用QT软件开发,完成了AD9361的寄存器配置、采集部分的扫频控制及DDR3多通道选择控制功能。测试结果表明,该系统能够对400 MHz带宽范围的无人机遥控及图传信号进行快速采集、实现DDR3存储数据异步防冲突读写功能、高速千兆以太网传输达到900 Mb/s以上,满足系统对无人机遥控及图传信号的采集存储传输要求,为后期无人机检测与识别的研究奠定硬件基础。

干扰环境下无人机图传信号的识别技术

为了实现对“黑飞”无人机的有效监管,避免误警事件的发生,不仅需要对目标无人机信号进行识别,还需要对当前监测环境中的干扰信号进行有效识别。因此提出一种结合高阶累积量和瞬时特征两类信号特征的无人机图传信号的识别算法,以解决单类特征对信号的不完整描述问题。该算法通过对接收信号提取高阶累积量与瞬时特征作为输入特征,并利用主成分分析方法将输入特征从14维降维到3维,大大减少了特征所占的内存空间,便于工程实现。随后,通过比较分类器的性能,选择随机森林分类器作为算法中的分类器,克服了传统决策树分类器中需要人为确定阈值的缺点。仿真结果表明:在0 dB时,目标信号和4种干扰信号能达到100%的识别率;当信噪比为5 dB时,目标信号与干扰信号的识别率都达到了95%以上,验证了该算法的有效性。

无人机在安防工程中的应用

阐述无人机工作原理与特点,无人机在安防领域中的应用,包括无人机图传信号增程装置、无人机图传智能分析装置,无人机在治安管理、侦查执法、应急救灾、巡查巡防中的应用。

无人机排爆机械臂的设计与实现

在日常排爆工作中,当排爆队员发现可疑爆炸物,通常选择转移拆除的处理方式。而在转移过程中,排爆队员需要借助绳钩组等设备进行转移。在操作过程中,由于钩挂绳索的需要以及绳索质地柔软这一特性,使得排爆队员在爆炸物转移过程中不得不近距离操作。这难免威胁到排爆队员的人身安全。笔者在长期工作中,结合当今先进科技手段设计了一套安装在无人机的爆炸物转移机械臂系统。此机械臂系统可远距离无线操作,排爆队员可远距离操控即可完成对爆炸物的转移。由于载体为无人机,操作范围小,抓取后可迅速投放到排爆罐,相比传统绳钩组时间更短,安全系数更高。

基于智能阵列天线的无人机测向与定位技术

随着科学技术的发展,各种无人自主系统相继出现.其中,无人机作为无人系统的重要组成部分,与智能AI算法结合后在智能集群方面得到了快速发展.为进一步提升无人机集群数量、拓展使用方式,亟需解决集群节点的测向定位问题.本文通过智能阵列天线结合数传、图传信号识别的方法对无人机进行高精度测向和定位.经过仿真,对无人机信号进行测向,其俯仰角和方位角的误差能小于1.5°,在此测向误差下,通过四站点对无人机进行定位,3km范围内定位误差小于30m的概率为95%.该方法可以为智能无人机群之间的高精度测向定位提供新的思路和解决方法.

便携式无人机干扰器

便携式无人机干扰器般包括枪体、供电系统、射频电路以及天线。它的原理是主要发射处于2.4GHz到5.8GHz之间的电磁干扰波,切断1500米左右范围内无人机的图传系统、遥控系统,中断无人机和遥控设备之间的联系,迫使无人机原地降落、坠毁或返航,具有拦截距离远、成本低、重量轻、操作简单、携带方便等特点。