[发明专利]一种基于无人机和移动地面站的无线电频谱监测与定位装置和方法

说明书

本发明公开一种基于无人机和移动地面站的无线电频谱监测与定位装置和方法。本发明在进行频谱监测飞行前，先输入地图信息和预设飞行高度，由移动地面站进行初步飞行路径规划；同时，移动地面站接收无人机发送的数据，在电子地图上实时更新无人机的位置和无线电信号源可能的位置范围；通过调整无人机的飞行路径规划，可以在一次飞行过程确定多个无线电信号源的位置；另外，在无人机飞行过程，移动地面站即可收到数据，实时分析，无人机搜索和人工确认可以同步进行，提高搜索效率；最后，大部分的数据分析过程在移动地面站完成，降低无人机的负载，可以提高搜索范围；在无人机飞行完成后，可以对存储装置中的数据进行进一步分析。

技术领域

本发明涉及无线电频谱监测与定位技术领域，具体涉及一种基于无人机和移动地面站的频谱监测装置及方法。

背景技术

无线电频谱监测指对于一定区域内的无线电信号进行探测、搜索和捕获，并且对这些信号进行分析、识别，获取其技术信息，利用这些信息进行工作特征和辐射位置信息提取的活动，是无线电频谱管理的重要方式。

传统的无线电频谱管理方法是由无线电管理委员会在各地设立监听点，对存在异常无线电信号的区域进行大范围监听，在监听到异常无线电信号后使用车载移动站进行监听，缩小目标范围，最后再使用便携式信号查找仪进行定位。使用便携式信号查找仪时，存在无线电信号易受到遮挡衰减、检测范围窄、机动性差等缺点，需要耗费大量人力资源对于无线电信号源进行精确定位。

相对于手持便携式信号查找仪进行地面监测，采用无人机在空中进行无线电信号定位可以避免以上缺点，可以更精确的确定无线电信号源的位置，同时节省人力资源，提高监管效率。

发明内容

本发明所要解决的是现有无线电频谱监测与定位技术中存在的效率不高的问题，提出一种基于无人机和移动地面站的无线电频谱监测与定位装置和方法，具有无线电信号源定位精确和使用便利的特点。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明首先提供了一种基于无人机和移动地面站的无线电频谱监测与定位方法，其包括如下步骤：

步骤1、确定监测区域，将相应电子地图上传移动地面站；

步骤2、移动地面站根据电子地图和监控频段设计频谱监测实施方案，并将飞行路径规划图显示在电子地图上；

步骤3、无人机升空，按照设计的频谱监测实施方案进行飞行，接收无线电信号并进行分析，每隔一定时间向移动地面站传回数据信号，包括信号分析结果、位置信息和无人机飞行姿态信息；

步骤4、移动地面站接收无人机发送来的信号，解调信号获取数据，在电子地图上更新无人机的当前位置；

步骤5、移动地面站对功率满足触发阈值的频点，记录其对应的信息，包括：信号分析结果、位置信息和无人机飞行姿态信息；

步骤6、依据多点无线电测量的分析结果进行无线电信号源的定位，并将可能的位置范围显示在电子地图上；

步骤7、针对可疑无线电信号源，通过修改无人机飞行路径，并重复执行步骤4-6对特定区域进行精确搜查，逐步缩小信号源的可能存在位置范围，直至确认；

步骤8、逐个确认可疑无线电信号源位置之后，频谱监测无人机返航。

作为本发明的优选方案，所述的可疑无线电信号源为监测频段内信号功率超过触发阈值的频点所对应的无线电信号源。

进一步的，步骤7包括以下步骤：

(1)移动地面站将步骤6中无线电信号源的可能位置范围作为特定区域；

(2)移动地面站设定特定区域的中心位置为搜索中心，记录当前位置为搜索起点；