[发明专利]一种基于天线阵列的无人机DOA估计方法及装置

说明书

本发明涉及无人机技术领域，公开了一种基于天线阵列的无人机DOA估计方法，包括以下步骤：通过等边多边形的天线阵列被动收集无人机与遥控器之间进行通信的射频信号，并对所述射频信号进行预处理；对每一边的天线接收的多组射频信号进行频域累积，得到累积信号；对存在UAV信号的所述累积信号采用互相关算法计算得到UAV信号的起始频率和截止频率；根据所述起始频率和截止频率计算所述UAV信号的UAV信号强度；筛选出位置相邻且UAV信号强度最大的两根天线，计算两根天线的信号强度之比得到实际信号强度比值；根据所述实际信号强度比值以及天线方向图估算所述无人机的DOA角度。本发明对于无人机检测具有范围广、隐蔽性强的技术效果。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种基于天线阵列的无人机DOA估计方法、装置以及计算机存储介质。

背景技术

近年来，随着微机械传感器、集成电路等技术的发展，无人机成本越来越低，开发厂家越来越多，规模逐渐变大，其在军事作战、航空摄影和录像、测绘、搜索救援、环境监测和精准农业等军事和民用相关产业中都有巨大的应用前景。无人机的发展给各方面都带来了积极的影响，但是无人机造成的危害和安全隐患也已经逐渐引起了公众和当局的关注，黑飞无人机的失控和漏检可能会对军事作战、空中交通、比赛、消防、人类生活和隐私构成严重的威胁。

目前，针对黑飞无人机检测的研究还相对较少，现有的无人机检测技术有视觉检测、红外检测、声学检测、雷达探测等。视觉、红外和声学等最多只能检测较小范围内的无人机信号，并且鸟类等低空目标容易干扰无人机的检测；而雷达探测在无人机检测中需要主动发射射频波，而主动发出的射频波可能会暴露其身份，隐蔽性低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种基于天线阵列的无人机DOA估计方法、装置以及计算机存储介质，解决现有技术中无人机检测范围小、隐蔽性低的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种基于天线阵列的无人机DOA估计方法，包括以下步骤：

通过等边多边形的天线阵列被动收集无人机与遥控器之间进行通信的射频信号，并对所述射频信号进行预处理；

对每一边的天线接收的多组射频信号进行频域累积，得到累积信号；

对存在UAV信号的所述累积信号采用互相关算法计算得到UAV信号的起始频率和截止频率；

根据所述起始频率和截止频率计算所述UAV信号的UAV信号强度；

筛选出位置相邻且UAV信号强度最大的两根天线，计算两根天线的信号强度之比得到实际信号强度比值；

根据所述实际信号强度比值以及天线方向图估算所述无人机的DOA角度。

本发明还提供一种基于天线阵列的无人机DOA估计装置，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现所述基于天线阵列的无人机DOA估计方法。

本发明提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述基于天线阵列的无人机DOA估计方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明提供的无人机检测方法，与雷达探测方法一样，也是基于射频信号进行检测的，因此具有检测范围广的优点。但是，本发明与雷达探测不同之处在于，本发明不需通过雷达主动发射射频信号来检测无人机，而是设置天线阵列，通过天线阵列被动的接收无人机发射的射频信号，从而可以在保证不暴露身份的条件下利用信号强度比值拟合算法实现无人机到达角度(DOA)的估计，抗干扰性能强，分辨率较高，适应性较强。

附图说明

图1是本发明提供的基于天线阵列的无人机DOA估计方法一实施方式的流程图；

图2是本发明提供的基于天线阵列的无人机DOA估计方法一实施方式的模型图；