GPS失效下的无人机组合导航系统_柳明

无人机地面站发展综述

无人机地面站发展综述 [摘要]主要介绍了无人机地面站的发展，包括无人机地面站典型的配置、功能及其关键技术。并展望了未来无人机地面站发展趋势。 1、概述 20年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面控制站(GCS: Ground Contrul Station) 将具有包括任务规划，数字地图，卫星数据链，图像处理能力在内的集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大:不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群:地面站系统具有开放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的功能模块实现功能扩展;相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括:飞行器的飞行过程，飞行航迹，有效载荷的任务功能，通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据，接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。 2典型地面站的配置和功能概述 2.1地面站的典型配置 目前，一个典型的地面站由一个或多个操作控制分站组成，主要实现对飞行器的控制、任务控制、载荷操作、载荷数据分析和系统维护等。其相互间的关系如图1所示。

(1)系统控制站。在线监视系统的具体参数，包括飞行期间飞行器的健康状况、显示飞行数据和告警信息。 (2)飞行器操作控制站。它提供良好的人机界面来控制无人机飞行，其组成包括命令控制台、飞行参数显示、无人机轨道显示和一个可选的载荷视频显示。 (3)任务载荷控制站。用于控制无人机所携带的传感器，它由一个或几个视频监视仪和视频记录仪组成。 (4)数据分发系统。用于分析和解释从无人机获得的图像。 (5)数据链路地面终端。包括发送上行链路信号的天线和发射机，捕获下行链路信号的天线和接收机。 数据链应用于不同的UAV系统，实现以下主要功能: —用于给飞行器发送命令和有效载荷; —接收来自飞行器的状态信息及有效载荷数据。 (6)中央处理单元:包括一台或多台计算机，主要功能如下: —获得并处理从UAV来的实时数据: —显示处理; —确认任务规划并上传给UAV; 一一电子地图处理; —数据分发: —飞行前分析; —系统诊断。 2.2地面站的典型功能 GCS也称为“任务规划与控制站”。任务规划主要是指在飞行过程中无人机的飞行航迹受到任务规划的影响;控制是指在飞行过程中对整个无人机系统的各个系统进行控制，按照操作者的要求执行相应的动作。地面站系统应具有以下几个典型的功能: (1)飞行器的姿态控制。在各机载传感器获得相应的飞行器飞行状态信息后，通过数据链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站由GCS计算机处理这些信息，根据控制律解算出控制要求，形成控制指令和控制参数，再通过数据链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞控计算机，通过后者实现对飞行器的操控。 (2)有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。有效载荷是无人机任务的执行单元。地面控制站根据任务要求实现对有效载荷的控制，并通过对有效载荷状态的显示来实现对任务执行情况的监管。 (3)任务规划、飞行器位置监控、及航线的地图显示。任务规划主要包括处理战术信息、研究任务区域地图、标定飞行路线及向操作员提供规划数据等。飞行器位置监控及航线的地图显示部分主要便于操作人员实时地监控飞行器和航迹的状态。 (4)导航和目标定位。无人机在执行任务过程中通过无线数据链路与地面控制站之间保持着联系。在遇到特殊情况时，需要地面控制站对其实现导航控制，使飞机按照安全的路线飞行。随着空间技术的发展，传统的惯性导航结合先进的GPS导航技术成为了无人机系统导航的主流导航技术。目标定位是指飞行器发送给地面的方位角，高度及距离数据需要附加时间标注，以便这些量可与正确的飞行器瞬时位置数据相结合来实现目标位置的最精确计算。为了精确确定目标的位置，必须通过导航技术掌握飞行器的

无人机导航定位技术简介与分析

无人机导航定位技术简介与分析 无人机导航定位工作主要由组合定位定向导航系统完成，组合导航系统实时闭环输出位置和姿态信息，为飞机提供精确的方向基准和位置坐标，同时实时根据姿态信息对飞机飞行状态进行预测。组合导航系统由激光陀螺捷联惯性导航、卫星定位系统接收机、组合导航计算机、里程计、高度表和基站雷达系统等组成。结合了SAR 图像导航的定位精度、自主性和星敏感器的星光导航系统的姿态测定精度，从而保证了无人飞机的自主飞行。 无人机导航是按照要求的精度，沿着预定的航线在指定的时间内正确地引导无人机至目的地。要使无人机成功完成预定的航行任务，除了起始点和目标的位置之外，还必须知道无人机的实时位置、航行速度、航向等导航参数。目前在无人机上采用的导航技术主要包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等。这些导航技术都有各自的优缺点，因此，在无人机导航中，要根据无人机担负的不同任务来选择合适的导航定位技术至关重要。 一、单一导航技术 1 惯性导航 惯性导航是以牛顿力学定律为基础，依靠安装在载体(飞机、舰船、火箭等)内部的加速度计测量载体在三个轴向运动加速度，经积分运算得出载体的瞬时速度和位置，以及测量载体姿态的一种导航方式。惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪。三自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动;三个加速度计用来测量飞行器的三个平移运动的加速度。 计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。控制显示器显示各种导航参数。惯性导航完全依靠机载设备自主完成导航任务，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，不受气象条件限制，是一种自主式的导航系统，具有完全自主、抗干扰、隐蔽性好、全天候工作、输出导航信息多、数据更新率高等优点。实际的惯性导航可以完成空间的三维导航或地面上的二维导航。 2 定位卫星导航 定位卫星导航是通过不断对目标物体进行定位从而实现导航功能的。目前，全球范围内有影响的卫星定位系统有美国的GPS，欧洲的伽利略，俄罗斯的格拉纳斯。这里主要介绍现阶段应用较为广泛的GPS全球定位系统导航。

无人机的图像处理综述

无人机图像处理综述 摘要：目标识别与跟踪技术是无人作战机实施攻击的关键步骤，本文从无人作战机的自动目标识别与跟踪的基本概念入手，以成像传感器的目标识别与跟踪为例，介绍目标识别、检测、跟踪等关键技术。 关键词：无人战斗机目标识别图像处理识别技术 一、引言 无人战斗机在最近几年成为无人机的发展热点。它的设计概念介于有人战斗机与导弹之间。无人战斗机不是孤立存在的，它是整个无人战斗机系统的一部分。无人战斗机系统有其独特的组成方式和管理模式。目前，无人战斗机的开发刚刚处于起步阶段。为了发展无人战斗机，有许多关键技术值得注意，特别是目标识别技术。它主要包括视觉图像预处理，目标提取、目标跟踪、数据融合等问题。其中，运动目标检测可采用背景差法、帧差法、光流法等，固定标志物检测可用到角点提取、边提取、不变矩、Hough 变换、贪婪算法等，目标跟踪可以分析特征进行状态估计，并与其他传感器融合，用到的方法有卡尔曼滤波、粒子滤波器和人工神经网络等。还有很多方法诸如全景图像几何形变的分析或者地平线的检测等没有进行特征提取，而是直接将图像的某一变量加到控制中去。 实际应用中，上述问题的进一步解决受到很多因素的制约。由于无人机的动力、载重、装配空间等物理条件的限制以及飞行速度更快，使得算法处理需要更少的延时。而且，无人机稀疏的室外飞行环境使得适用于地面机器人的算法不适用于无人机。同时，模型的不确定性，噪声和干扰，都限制了实物实验的成功。所以，如何将地面机器人的视觉导航成果应用到无人机视觉导航中去，如何提高无人机的算法速度并不过分损失导航精度，如何面对无人机自身模型的不确定度以及外界噪声的干扰，如何适应无人机所处的标志物稀疏的飞行环境，这些问题都需要更进一步的探讨。 二、无人机图像处理技术现状 1979年，Daliy等人首先把雷达图像和Landsat.MSS图像的复合图像用于地质解释，其处理过程可以看作是最简单的图像融合。1981年，Laner和Todd 进行了Landsat. RBV和MSS图像融合试验。 到20世纪80年代中后期，图像融合技术开始引起人们的重视，陆续有人将图像融合技术应用于遥感多谱图像的分析和处理。 到20世纪80年代末，人们才开始将图像融合应用于一般图像融合(可见光、红外等)。多波段SAR雷达相继开发使得对多波段的SAR图像数据融合技术的研究成为可能，特别是美国宇航局1993年9月成功发射了全世界第一部多波段(L,C, X波段)、多极化、多投射角空间SAR之后，为多波段的SAR图像融合提供了坚实的物质基础。 20世纪90年代后，图像融合技术的研究呈不断上升趋势，应用的领域也遍

反无人机系统技术盘点及应用举例

反无人机系统技术盘点及应用举例 无人机的普及让很多行业受益，但同时也带来了不小的麻烦。自去年以来，无人机不仅数次在机场附近干扰飞机，更曾在高度戒备地区如白宫和日本首相官邸附近出现，甚至一度影响到加利福尼亚的火灾救援工作。 无人机带来的种种困扰导致反无人机系统日益兴起。各国科研人员根据不同的技术原理研发了复杂多样的反无人机系统，比如电磁技术、激光技术和声波技术等。下面宇辰网就为大家介绍几种已经投入使用或者正在研发中的反无人机系统。 听觉技术 位于华盛顿的无人机防护公司（DroneShield）利用听觉技术研发了一种防护罩。该防护罩内置Raspberry Pi、信号处理器、分析软件、无人机声音特性的数据库，可以通过监听周围环境和声音对比侦察到137m远的无人机。一旦无人机接近禁飞区，防护罩就会通过邮件或者短信向监控人员发出警报。 今年的波士顿马拉松就使用了该防护罩。事实证明，即使在这样的嘈杂环境中，防护罩依然可以发挥作用。

恶意后门程序 然而并不是所有的反无人机系统都会像防护罩那么有礼貌，印度安全工程师Rahul Sasi就发明了AR drone ARM Linux系统的后门程序——Maldrone。在测试中，Maldrone就成功地控制了Parrot公司生产的四轴无人机AR Drone。 据宇辰网了解，无人机受到Maldrone感染后，会发起反向的TCP连接。连接一旦建立，Maldrone即可直接与无人机上的传感器或驱动交互，最终会关闭无人机的自动驾驶系统，致使其坠落。

电磁技术 俄罗斯卫星网报道称，俄罗斯国有防务公司研发的超高频微波炮，能够摧毁10公里远的无人机，且能360度发射。 据了解，这种巨型微波炮配有高功率相对论性发生器、镜像天线、监控系统，以及安装在BUK地对空导弹系统底盘的传输系统。它在有利的地理位置中能够360度维护周边安全。 这种反无人机微波炮可以摧毁无人机的无线电电子设备，令其无法定位，也能破坏无人机精密制导系统，甚至还可以干扰低空飞行器的电子设备，甚至攻击地面交通工具。

常见的反无人机技术大盘点

常见的反无人机技术大盘点 里约奥运会开幕式举行时，至少有三架无人飞机在马拉卡纳球场上空盘旋，这让人再度看到了里约安保的漏洞，值得一提的是，大约在同一时间，参加奥运开幕式的法国总统奥朗德，在安保人员的保护下提前离开了马拉卡纳球场，不过目前外界并不知道具体是什么原因。 要想应对无人机，有哪些最新的技术不得不提呢？ 国产电磁干扰射线枪 一款创意新颖的国产电磁干扰射线枪，能够轻松化解小型无人机带来的潜在威胁。 这款反无人机枪采用电磁波定向干扰的原理，使用时，只需瞄准无人机，扣下扳机，就能将无人机瞬间击落。不过，这把反无人机枪发射的不是子弹，而是多频干扰信号，因此该枪前部伸出的不是枪管，而是发射天线，枪身并没有设计机匣和供弹机构，而是由电池和信号部件组成。 别看它外形奇特，却是名副其实的无人机杀手。该枪的最大作用距离为500米，每次只需照射3秒钟，就能成功俘获一架无人机，堪称无人机的克星。 反无人机激光武器系统 欧洲导弹集团德国公司研制的反无人机激光武器系统，具备360度防御功能，可以短时间摧毁目标。该激光武器具备360度防御功能，通过标准接口，可以在陆地和水上部署。虽然是反无人机解决方案，它也能够用来对付火箭弹和迫击炮弹。 反无人机防御系统 由英国布莱特监视系统公司、切斯动力公司和企业控制系统公司联合研发的反无人机防御系统（AUDS），外形好似一门多管激光炮，能够发现相距６英里（９.６６公里）以内的无人机，通过红外摄像机对无人机进行跟踪，然后切断其无线电信号，锁住无人机，使其就像武侠小说里人被点了穴那样，悬停在空中，不知道该往哪儿飞；紧接着，AUDS接管无人机，操纵其降落。整个过程只需８到１５秒。 无人机警卫

INS-光流-磁强计组合导航在小型无人机中的应用

第４0卷第6期2017年12月 电子器件 Chinese Journal of Electron Devices Vol．４0 No．6Dec．2017 收稿日期:2016－09－01 修改日期:2017－02－2４ Application of INS /Optical Flow /Magnetometer Integrated Navigation System in Small UAV HUA Xuehui ，CHEN Dali ? (Department of Electronic Information ，Foshan Polytechnic Institute ，Foshan Guangdong 528000，China ) Abstract :The drift of inertial navigation system(INS)will lead to large navigation error when a low-cost INS is used in small UAV．To overcome the above problem，an INS /Optical Flow /Magnetometer integrated Navigation scheme is proposed．The scheme，which is based on the extended Kalman filter，combines INS and Optical Flow information to estimate the velocity and position of UAV，and combines gyro，accelerator and magnetometer information to estimate the UAV attitude when the UAV is at rest or in uniform motion，and uses gyro to estimate the UAV attitude when the UAV is accelerating or decelerating．The UAV flight data is used to verify the proposed integrated navigation scheme，and the verification results show that the proposed scheme can effectively reduce the errors of navigation parameters and improve navigation precision． Key words :UAV;INS;optical flow;magnetometer;EKF EEACC :0330 doi :10.3969/j.issn.1005-9490.2017.06.017 INS /光流/磁强计组合导航在小型无人机中的应用 化雪荟，陈大力? (佛山职业技术学院电子信息系，广东佛山528000) 摘 要:由于低成本的惯性导航系统存在较为严重的漂移，小型无人机在使用其导航时，往往会出现较大的误差三针对这一 问题，提出了一种INS /光流/磁强计组合导航方案:基于扩展卡尔曼滤波，将INS 与光流数据融合，估计无人机的速度和位置三当无人机静止或匀速运动时，将陀螺仪与加速计二磁强计的数据融合，估计无人机的姿态;当无人机加速或减速时，用陀螺仪估计无人机的姿态三利用无人机飞行数据对本文所提出的组合导航方案进行了验证，验证结果表明，该方案有效的减少导航时的速度二位置和姿态的误差，提高导航精度三 关键词:小型无人机，惯性导航，光流传感器，磁强计，扩展卡尔曼滤波 中图分类号:V279 文献标识码:A 文章编号:1005-9490(2017)06-1414-07 在过去的二十年间，得益于较高精度二高可靠性二低成本微型传感器的大量生产和普及，小型无人机取得了巨大发展并且也成为了研究的热点三目前已经在军事，生产和生活中取得了广泛的应用三作为无人机控制系统的核心模块，导航系统一直是无人机领域众多研究者所重点关注的问题三精确的飞行器导航信息是实现飞行器稳定控制的基础，而导航系统的功能就是为飞行器提供准确的飞行器状态信息三导航系统的传统解决方案包括:惯性导航二GPS 导航二GPS /INS 组合导航等三然而这些传统的导航方式，往往存在着如积分累积误差，信号失锁等问题三 近年来，国内外的一些研究人员受到昆虫利用视觉进行导航的启发，使用光流法进行小型无人机的导 航［1］三国外方面，Nils Gageilk ［2］，Dominilk Ｈonegger ［3］ 等人利用光流传感器完成了无人机的定点悬停二自主驾驶以及速度估计，Mercado D A ［４］，Wang Jinling ［5］等人进行了INS /GPS /Optical Flow 的组合导航研究，可以对无人机的导航信息进行实时的估计三国内方面，吕强［6］，张洪涛［7］等人也成功利用光流法进行了悬停实验，宋宇［8］利用两个光流传感器，完成了对室内小型无人机速度，位置和姿态信息的获取，但缺点是需要较强的光源，同时双光流传感器获取姿态信息时对无人机高度有一定要求三 在使用单个光流传感器进行导航时，原理上可以得到无人机的速度和位置信息，但是无法获取无人机的姿态信息三本文针对这一问题，在上述研究 万方数据

无人机武器系统及其发展应用综述+

无人机武器系统及其发展应用综述 摘要：主要介绍了无人机系统组成、发展历程、战场应用及其发展趋势，对 引言 21世纪，对战场信息的掌控程度主导着战争的成败，集侦察、情报传输和火力打击于一身的无人机已成为信息化战场的“新宠”。 1 无人机简介 1.1 无人机定义 无人机是一种由动力驱动、机上无人驾驶、可重复使用、利用无线电遥控设备或自备程序控制系统进行操纵的航空器。航空器的简称:英文常用Unmanned Aerial Vehicle表示，缩写为UA V。无人机与有人机、航模、导弹的区别见表1—3。 1.2 无人机系统组成及其功用 无人机武器系统是指无人机本身和完成战斗任务所用的必要设备、设施的全体，概括地讲，由飞行平台与任务设备两大部分组成。

机体通常由机翼、机身、尾翼等组成，为支持无人机在空中稳定飞行提供良好的 气动外形，为为其机载设备提供足够的装载空间。 起降装置用来保证无人机正常起飞和着陆。 动力装置包括发动机和保证其正常工作的附件和系统，它是无人机的动力源，使无人机获得速度和升力。 控制与导航系统是保障和规划无人机稳定地沿预定航线飞行，到达目标区域。其主要包括机载测量设备、飞行控制与管理设备、定位和导航设备、飞行指挥与航迹控制设备等。 数据链用来完成对无人机的遥控、遥测、跟踪定位及数据信息传输，构成天地回路，还能实现与上级及友邻部队的通信。分为机载和地面两部分，主要包括射频收发设备、调制解调设备、天线等。 任务设备是用来完成指定任务的装备，不同用途的无人机安装不同的任务设备。 此外，无人机武器系统一般还包括后勤保障系统，如运输设备、装卸设备、测试设备、地面电源、维修设备等。 1.3 无人机分类 历经70多年的发展，至今出现了各种各样的无人机。目前，从不同的角度出发对无人机的分类方法也多种多样。现介绍几种常用的分类方法，见图2。 图2 无人机分类 1.4 无人机的特点 与有人机相比，无人机有以下主要特点[无人机技术] ：1）成本低廉；2）重量轻尺寸小；3）机动性好；4）隐形性好，生存力强；5）适应性强；6）可在危险条件下执行任务。 图1 无人机武器系统组成框图

无人机概述与系统组成

无人机概述及系统组成 无人机（ UAV）的定义 无人机驾驶航空器（UA： Unmanned Aircraft ），是一架由遥控站管理（包括远程操纵或自主飞行）、不搭 载操作人员的一种动力空中飞行器，采用空气动力为飞行器提供所需的升力，能够自动飞行或远程引导；既能一次性使用也能进行回收；能够携带致命性和非致命性有效负载。 以下简称无人机。 无人机系统的定义及组成 无人机系统（ UAS：Unmanned Aircraft System），也称无人驾驶航空器系统（RPAS：Remotely Piloted Aircraft System），是指一架无人机、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及批准的 型号设计规定的任何其他部件组成的系统，无人机系统包括地面系统、飞机系统、任 务载荷和无人机使用保障人员。 无人机系统驾驶员的定义 无人机系统驾驶员，由运营人指派对无人机的运行负有必不可少职责并在飞行期间适时操纵飞行控制的人。 无人机系统的机长，是指在系统运行时间内负责整个无人机系统运行和安全的驾驶员。 无人机和航模的区别 一、定义不同 无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。航 空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的，带有或不带有动力装置的，不能载人的航 空器，就叫航空模型。 二、飞行方式不同 唯一的区别在于是否有导航飞控系统，能否实现自主飞行。通俗来说，无人机可以实现自主飞行，而航模不可以，必须由人来通过遥控器控制。也就是无人机的本身是带了“大脑”飞行，可能“大脑”受限于人 工智能，没有人脑灵光。但是航模的“大脑”始终是在地面，在操纵人员的手上。 三、用途不同 无人机更偏向于军事用途或民用特种用途，而航空模型更接近于玩具。昆明劲鹰无人机专业从事航测无人机设备的设计、生产、销售、及航测航拍服务，费用低、技术强、工期短、精度高，是中国技术顶尖

宇辰网-五种新型反无人机设备

宇辰网-五种新型反无人机设备 尽管无人机为各行各业带来很多效率和利益，但无人机有时也会造成一些威胁，因此也促进了反无人机产业的发展。最近的一项研究表明，六年之内，反无人机市场将增长到十亿美元，2017年-2022年的复合年增长率为 23.89%。 为了应对天空中出现的那些不友好的无人机，许多反无人机产品已经应时而生，其中包括以下五种最新型的产品。 无人机穹（Drone Dome） 以色列科技公司拉法尔先进防御系统公司创建了一种防御无人机的虚拟圆顶，这种新的系统被设计为新的端到端防御解决方案，旨在探测、识别、跟

踪、中和无人机。Drone Dome本质上是一种雷达/无线电干扰系统，提供半径3公里范围内的战略目标防御。该系统可以干扰微/纳米无人机的信号，对抗恐怖分子的无人机。该系统安装有RPS-42空中战术监视雷达，MEOS光电传感器及一个C-Guard宽频信号干扰器。其可将收集到的数据进行综合分析，对敌无人机发出警告，防止其进行空中袭击、情报收集及其他恐怖行动。 DroneShield DroneShield使用的是声学技术监测150码范围内出现的无人机，并向监控服务中心发送电子邮件或文本消息。目前，已经有一些监狱开始使用这款产品，防止无人机向囚犯提供手机、药物等违禁品。DroneShield已经证明其可以运行在嘈杂的、不稳定的环境中，该系统曾应用在2015和2016年的波士顿马拉松比赛中，整个马拉松路线被列为无人机禁飞区。 AUDS/探索者 联邦航空局（FAA）近期与反无人机防御系统(AUDS)建立合作伙伴关系，AUDS是由一组英国反无人机公司组成，其中包括 Blighter Surveillance Systems、Chess Dynamics 、 Enterprise Control Systems。AUDS将与美国公司Liteye系统结合，成为世界上第一个完全集监测、追踪、干扰、打击于一体的无人机防御系统。此次的合作是FAA的Pathfinder Initiative项目中的一部分，旨在解决国家无人机集成三个方面的问题：1.在城市地区进行视线范围内的操作、2.扩展农村地区的视觉范围内操作、3.在农村偏远地区进行超越视觉范围的操作。

反无人机主动防御系统介绍

反无人机主动防御系统介绍 （无人机导航诱骗防御基站） 一、产品简介： 无人机导航诱骗防御基站专为应对“黑飞”无人机带来的各种安全威胁而开发，通过辐射低功率再生导航卫星信号（功率不大于10dBm），侵入“黑飞”无人机导航系统，从而实现对需要使用导航系统进行飞行控制的无人机的截获控制，使其无法飞入受保护区域，保障该区域的低空安全。 二、产品主要功能描述 通过再生不少于两个频率的卫星导航欺骗信号，对采用卫星导航定位的无人机接收的卫星导航坐标信息进行欺骗式干扰，实现禁飞区投射或者区域拒止功能。 禁飞区投射：通过辐射虚假禁飞区（如附近机场），对“黑飞”无人机实现位置欺骗，让其误认为进入禁飞区而迫降或返航。 区域拒止：通过辐射特点策略轨迹欺骗信号，使黑飞无人机无法飞入受保护区域。 三、技术指标 产品主要的技术指标如下： 1、有效作用距离：不小于900m； 2、信号发射功率：不大于10dBm； 3、支持诱骗的导航模式（频率范围）：不少于两种； 4、连续工作时间：24小时全天候； 5、重量：不大于10kg； 6、功耗：不大于30w； 7、电源：220V交流电； 8、启动时间：不大于10分钟； 9、高低温：-20 - 65 °C； 10、可选配GPS同步授时功能，保证防护区域范围内的需要时统的设备和系统能够保持正常工作。 四、主要优势： 1、适用范围广：对所有需要导航信号(民用频段)辅助控制的无人机均有效

2、辐射功率小：10dBm(10mw),符合无委会功率辐射标准，对人体无伤害 3、防护范围可调节：功率可调，无盲区防护，可轻松应对集群饱和攻击 4、无附带伤害：属于软杀伤手段，不会造成二次伤害 五、应用场景 1、大型会议安保 2、核电站 3、油气田（符合石油石化系统治安反恐防范要求） 4、部队营区 5、军工保密单位 6、政府大楼 7、弹药库 8、水利大坝 9、桥梁码头 10、高端私人住宅 六、产品实物图片 图1雷擎星盾I型实物拍摄

无人机的飞行控制与导航

无人机的飞行控制与导航 形形色色的无人机已经成为未来信息化、网络化战争基础性的作战装备,各国对于无人机系统的发展也不遗余力。然而很多人对于无人机系统及其技术全貌却并不一定有着清晰的了解。航空专家傅前哨将通过一系列文章,向你阐述无人机的相关技术及最新发展。 Q 无人驾驶飞行器系统都有些什么样的装备和设施? A 无人驾驶飞行器的使用需要一套专门的装置和设备。整个系统包括若干架无人驾驶飞机(或其它航空器)、地面控制系统(如遥控站)、地面支援保障设备以及起飞、回收装置等。例如,“猎人”军用无人机系统,共含8架可携带侦察设备的无人机、两个地面控制站、1个任务规划站、4个分离式接收站、1个发射回收装置等。无人驾驶的飞机、直升机、飞艇等主要由机体、动力装置、机载导航定位系统、飞行控制系统、起飞和回收装置以及有效载荷(如侦察设备、电子对抗设备、信息传输设备、机载武器等)组成。无人驾驶飞行器上没有乘员,因此领航员、驾驶员的任务需要由导航定位系统、飞行控制系统、自动驾驶仪等设备来完成。 Q 无人驾驶飞行器的控制方法有几种,各有什么优缺点? A 无人机的飞行控制方式较多,目前采用的主要有线控、有线电遥控、无线电遥控,程控等几种。 所谓线控,就是用手持的钢丝线对动力无人机进行操纵,此法多用于竞技航模。 有线电遥控是一种相对简单,且成本较低的操纵方式。地面站人员通过电缆或光缆将各种控制信号传输给无人机,操纵其飞行和工作,而无人机则通过电缆将侦测到的信息送回地面站。其缺点是受电缆长度,重量的限制,飞行器的航程和升限都不大,活动区域和观察范围较小。 一些小型的,微型的无人侦察机也采用目视遥控的方式进行操纵。这类无人机上大都安装有一部与手持式遥控器配套的小型多通道无线电接收机。机载接收机收到由地面遥控发射机发来的操纵指令后,将控制信号分配给各舵机,由其完成翼面,油门的控制,开启,关闭某些设备,完成对无人机的操纵。 超视距遥控的工作原理是,地面遥控站的人员通过目视、光学设备、雷达系统等,实时获取无人机的姿态,方位,距离,速度、高度等信息,并对其进行跟踪,定位和控制。当发现无人机偏离预定航线,空中姿态出现偏差或需要人为地改变其飞行状况时,地面站发出无线电遥控指令,操纵无人机恢复或调整其飞行轨迹,这种方式可称之为单向无线电遥控。某些无人机上装有机载数据采集与传输系统或专用的前视摄像装置,可通过数传电台或数据链向地面无线电测控站发送无人机自身的飞行数据等,并在地面站计算机上模拟显示出相关的仪表显示、飞机姿态、飞行航迹等。如果通过电视图像传输系统向地面遥控站发送现场的前视图像和座舱图像,地面站的人员还可根据无人机传回的图像和数据,监视、判断它的飞行情况,并通过遥控装置操纵其飞行,这种遥控方式被称为双向无线电遥控。现代无人机有许多机型都采用后一种遥控方式。而美国在20世纪70年代研制的F-15缩比自由飞模型和HiMAT无人驾驶研究机则采用了前一种遥控方式。 采用无线电遥控方式时,无人机的活动半径和飞行自由度主要受机载和地面遥控设备的发射功率、无线电波的传输距离以及飞行器本身性能的限制。受地球曲率、遥控设备发射功率等因素的影响,地面站的作用距离一般较短,往往只能用

反无人机系统技术规格书

ADS2000系列诱骗式民用无人机主动防御系统 1、ADS2100C基站式无人机诱骗防御系统 ADS2100基站式无人机诱骗防御系统通过发射诱骗干扰信号，对黑飞无人机的卫星导航部件进行诱骗阻断，达到管制黑飞无人机的目的。该系统布设于特定防护区域，用户可根据需要防御区域的大小和环境，合理布设单个或多个防御基站，构建全天候的无人机禁飞防护区。不同的无人机入侵到防护区域会产生返航、降落或坠落的管制效果。 标准配置： 基站单元1个（内置控制软件），监控软件1套 功能特点： 实现布设区域24小时全天候防护 能够对黑飞无人机导航组件进行诱骗 防护区域范围可控 可与多个防御基站组网联合布控 可与已有安保系统联网集成 系统采用三防设计，防浪涌。 系统发射功率符合国家电磁辐射防护标准

产品规格： 干扰频段：1.2GHz~1.6GHz 作用距离：≤1000m（无遮挡情况下） 启动时间：＜5min 尺寸：φ536mm，H:300mm 重量:5kg 信号发射功率：1mW 功耗：50W 电源:110v~220v，50Hz~60Hz 对外接口：以太网；RJ45 工作环境温度：-40℃~+55℃ 相对湿度：95% 应用方向： 重要军事区域、体育场、科研试验厂等长期布设 党政机关所在地长期布设 监狱等重要场所长期布设 油库、核电、军工生产企业长期布设

2、ADS2200C 动态区域无人机诱骗防御系统 ADS2200C 动态区域无人机诱骗防御系统通过发射诱骗干扰信号，对黑飞无人机的卫星导航部件进行诱骗阻断，达到管制黑飞无人机的目的。该系统可快速简易的布设于临时保护区域或特殊车辆上，可根据任务需要快速启动系统，构建临时动态的无人机禁飞区，形成临时场所或特定行使线路上针对黑飞无人机的有效屏障。

无人机概述及系统组成

无人机概述及系统组成 无人机（UAV）的定义 无人机驾驶航空器（UA：Unmanned Aircraft），是一架由遥控站管理（包括远程操纵或自主飞行）、不搭载操作人员的一种动力空中飞行器，采用空气动力为飞行器提供所需的升力，能够自动飞行或远程引导；既能一次性使用也能进行回收；能够携带致命性和非致命性有效负载。 以下简称无人机。 无人机系统的定义及组成 无人机系统（UAS：Unmanned Aircraft System），也称无人驾驶航空器系统（RPAS：Remotely Piloted Aircraft System），是指一架无人机、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统，无人机系统包括地面系统、飞机系统、任务载荷和无人机使用保障人员。 无人机系统驾驶员的定义 无人机系统驾驶员，由运营人指派对无人机的运行负有必不可少职责并在飞行期间适时操纵飞行控制的人。 无人机系统的机长，是指在系统运行时间内负责整个无人机系统运行和安全的驾驶员。 无人机和航模的区别 一、定义不同 无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的，带有或不带有动力装置的，不能载人的航空器，就叫航空模型。 二、飞行方式不同 唯一的区别在于是否有导航飞控系统，能否实现自主飞行。通俗来说，无人机可以实现自主飞行，而航模不可以，必须由人来通过遥控器控制。也就是无人机的本身是带了“大脑”飞行，可能“大脑”受限于人工智能，没有人脑灵光。但是航模的“大脑”始终是在地面，在操纵人员的手上。 三、用途不同 无人机更偏向于军事用途或民用特种用途，而航空模型更接近于玩具。昆明劲鹰无人机专业从事航测无人机设备的设计、生产、销售、及航测航拍服务，费用低、技术强、工期短、精度高，是中国技术顶尖的航测航拍无人机设计制造及航飞服务商。

双gpsins组合导航系统在无人机飞控系统的应用终审稿)

双G P S I N S组合导航系统在无人机飞控系统的 应用 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

双GPS+INS组合导航系统在无人机飞控系统的应用 1背景 无人驾驶飞机是一种有动力、可控制、能携带设备、执行多种任务、并能重复使用的无人驾驶航空器，简称无人机(Unmanned AenM Vehicle缩写UAV)。自1913年世界上出现第一个自动驾驶仪以来，无人机受到越来越多国家的重视，发展迅猛。目前从事研究和生产无人机的有中国、美国、俄罗斯、以色列、法国、英国和南非等近3O个国家，无人机基本型数量已增加到多种。鉴于其独有的低成本、低损耗、零伤亡、可重复使用和高机动等诸多优势，其使用范围已拓宽到军事、民用和科学研究三大领域。在军事上可用于照相侦察、信号情报搜集、布撒雷达干扰箔条、防空火力诱饵、防空阵地位置标识、直升机航路侦察，为武器系统提供目标定位、目标指示、目标动态监视和目标毁伤评估的实时情报等；在民用上，可用于农作物种植和施播、救护定位、桥梁大坝检测、输油管、天然气管道、悬挂电缆、铁路、高压线的监视，公路交通及危险品的运输监视等；在科学研究上，可用于大气研究、对核生化污染区的取样与监控、新技术新设备与新飞行器的试验验证等。随着航空技术的发展以及对无人机越来越广泛的需求，无人机飞控系统向着高精度、小型化、数字化方向发展。高精度要求无人机的导航控制精度高、稳定性好、并且实时性要求高，能够适应复杂的外界环境，因此控制和信号处理算法比较复杂、计算速度快、精度高。小型化则对驾驶仪系统的重量和体积提出了更高的要求，要求处理和控制计算机的性能越高越好，体积越小越好。这些条件在设计系统时都要综合考虑以达到最优化的性能设计。

反无人机及蜂群类目标系统综述

反无人机及蜂群类目标系统综述 发表时间：2019-07-22T16:32:02.407Z 来源：《科技新时代》2019年5期作者：汪再如 [导读] 在军事、反恐、安保以及民用等领域，反无人机系统正发挥出越来越重要的作用，而这也会相应地促使反无人机系统的迅速发展（王云龙，燕俊，王雪，晋超琼，邸庆勋） （北方自动控制技术研究所山西太原 030006） 摘要：无人机及蜂群类目标快速发展成为政府、机场、军事区域等地的主要威胁，根据当前反无人机及蜂群类目标系统采用的不同技术手段对反无人机系统进行了分类，对反无人机技术的发展现状进行了分析，对现有反无人机技术体系的组成及相关系统的优缺点进行了综述。 关键词：反无人机，蜂群，防空 一、引言 近几年来，无人技术及平台已经延伸到陆、海、空、天等多个领域，其中无人机无疑是众多无人平台发展最迅速的[1]。随着信息技术的不断发展成熟，使得无人机具有成本低、体积小、重量轻、易操纵、灵活性好、适应性强、稳定性高等优点，带动了无人机产业的整体飞速发展，促使消费级和工业级无人机的使用门槛逐渐降低，在民用及军事领域都得到了广泛应用[2]。随着无人机的广泛应用以及国家政策对低空空域的逐步开放，以“大疆”为代表的商业级无人机造价低廉，而且能携带爆炸物、危险物、高分辨率摄像头等，此类“低慢小”目标具有较强的突发性，对于政府、机场、军事区域等地的安全带来严峻的挑战，对国家和人民的安全构成了严重的威胁[3]。因此，加强这些区域的安全警戒，及时探测发现可疑目标，通过适当手段进行驱离、防范控制，确保此类重要场所和设施的安全成为了重中之重[4]。 二、反无人机及蜂群类目标系统分类 反无人机系统是指利用技术手段对无人机进行监测、干扰、诱骗、控制、摧毁的一种装置。 2.1 干扰类 2.1.1 反无人机枪 其主要工作原理是向目标无人机发射定向大功率干扰射频信号，从而切断无人机与遥控器之间的通讯链路，迫使其自行降落或者受控返航。 图1 反无人机枪示意图 2.1.2 GPS干扰 另由于绝大部分无人机的飞行控制均采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式，该类系统也可以只干扰无人机的GPS信号接收机，导致无人机只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统，从而失去作业精度。 切断无人机与地面控制中心的数据联系并迫使其进入自动导航状态后，通过使用转发式诱骗干扰技术，向无人机发送含有错误信息的GPS诱骗信号，可以无需破解无人机远程控制指令与通信信号而使其降落在指定地点。 2.1.3 声波干扰 声波干扰技术就是利用声波使陀螺仪发生共振，输出错误信息，从而导致无人机坠落。研究人员发现，如果声音足够强（例如达到140分贝），声波可以击落40米外的无人机 2.2 软杀伤类 2.2.1 激光武器 激光武器的聚能毁伤激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之丧失效能的定向能武器，可专门用于瘫痪和破坏无人侦察机的机载光电侦察系统。战术型的激光武器既可用于抗击巡航导弹和摧毁飞机的高能激光武器，又可用于瘫痪破坏无人机的机载电子设备和光电传感器的低能激光武器。 2014年，中物院组织研发了“低空卫士”激光拦截系统，可实现对“低慢小”目标的有效拦截。

反无人机系统技术分析

反无人机系统技术分析 近年来，经过大疆、parrot、3d robotics等公司不断的努力，具有强大功能的消费级无人机价格不断降低，操作简便性不断提高，无人机正快速地从尖端的军用设备转入大众市场，成为普通民众手中的玩具。 然而，随着消费级无人机市场的快速增长，功能越来越先进的新式无人机的不断涌现，也带来了安全和隐私方面的忧患。美国曾发生过业余无人机操作员操作无人机飞入白宫引发恐慌；英国也发生过不法分子通过无人机为监狱内的囚犯运送毒品、枪支等事件。由于无人机的负面影响逐渐显现，相应的反无人机产业正在悄然兴起。全球第二大市场研究咨询公司markets and markets预测，到2022年，全球反无人机市场的规模将达到11亿美元。

◆反无人机关键技术 当前，各国反无人机技术主要分为三类。一是干扰阻断类，主要通过信号干扰、声波干扰等技术来实现。二是直接摧毁类，包括使用激光武器、用无人机反制无人机等。三是监测控制类，主要通过劫持无线电控制等方式实现。第二类技术主要应用于军事领域，下面针对第一类和第三类反无人机技术进行讨论。 信号干扰 目前，对无人机的控制多使用无线电通信技术，通过向目标无人机发射大功率干扰信号，对控制信号进行压制，就可以迫使无人机自行降落或返航。 美国battelle公司推出的用于迫降无人机的drone defender电子枪就是利用了这个原理。这款枪把一个电子干扰器安装在步枪的框架上，一旦扣动扳机，干扰器会向无人机发射全频段的干扰信号，使无人机脱离操作者的控制，接收不到控制信号而自动降落到地面。battelle 公司发言人凯迪·德兰尼表示，一旦无人机的信号处于混乱状态，它通常有3种选择：跌落到地面、返回操作者身边或平稳下降。这种步枪的有效射程为400米。

一种小型无人机飞控导航系统

一种小型智能化无人机飞控导航系统随着高新技术在武器装备上的广泛应用，无人机的研制正在取得突破性的进展。 世界上最近发生的几次局部战争，凸现出无人机在军事上的实用性。然而，飞控导航系统作为无人机的大脑和神经，在无人机的任务过程中扮演着关键角色。如何设计高可靠和智能化的飞控导航系统，是无人机设计师的终极目标。 目前，国内在起飞重量不超过300kg级的无人机上，飞行控制系统多采用PC104计算机结构或基于单片机两种分立式方案，重量重，体积大，集成化能力差。无人机的飞行控制主要采取两种形式：第一种是采取预先编制的控制程序，来自动控制飞行；第二种是由设置在地面、空中或舰船上的遥控指挥站来指挥。本文要给出了一种基于DSP集成式结构的小型智能型无人机导航飞控设计方案，将两种控制方式进行了有机结合，并已应用于某小型无人机上。经过试验，证明了该方法的可行性，为今后小型化、低成本无人机自动驾驶仪的设计提供了一种新的思路。 1. 系统设计原则 无人机系统应首先具备完整的惯性系统和定位系统，其次应当具有完备的飞行任务管理功能。为了增强飞行控制功能，应当保证不同飞行指令下的多模式的飞行控制能力，以便在人机交互的同时对飞机的稳定进行控制， 进行系统设计时，应当遵循在保证性能的同时尽量减小系统重量和缩小体积，硬件电路设计力求简捷和直接。要求性能与成本兼顾，并保证系统的可靠性。 2. 系统结构介绍 整个无人机系统由GPS/GLONASS接收天线及接收机、机载传感器、无线电接收系统、DSP机载计算机以及执行机构五部分组成。系统功能结构模块如图1所示。 其中GPS/GLONASS接收模块选用微小型接收装置；机载姿态传感器选用贴片式芯片；为了保证自主导航飞行时航向的精度，除了选取航向传感器外，还应用了一个光纤陀螺；无线电接收系统指的是无线电定位及与地面站（GCS）通讯时数据链路的机载接收装置；机载计算机包括3个DSP处理器：GPS接收解码DSP，导航DSP 和飞控DSP；舵机选用Futaba专用舵机。整个飞控导航系统体积仅为180×120×70 mm，总重量不超过1.5kg（包含安装壳体），如图2所示。

油气田反无人机主动防御方案

基于导航诱骗系统的油气田反无人机主动防御方案根据防御面积500亩，那么该防护区域直径在0.6km左右。可采用压制式固定干扰站或者导航诱骗固定防护站的建设方案。 一、基于导航诱骗固定防护设备的布设方案 导航诱骗防护设备以其功率小，适应性好，配合不同的欺骗策略，可对目标无人机实现禁飞、区域禁止、定向驱离、定点捕获等功能的原因，已经成为低慢小无人机防控的标准手段之一。 按照500亩防御面积的实际需求，仅仅需要在防护中心布设一台无人机导航诱骗设备，结合特定的欺骗策略，采用全向天线辐射10dbm 的欺骗信号（天线端功率是手机的十分之一），即可实现对其低空的有效防护。 二、设备主要参数指标 1、多模信号产生 设备支持GPS L1，GLONASS L1，北斗B1信号生成，信号生成采用软件配置，各定位系统可任意组合工作。 2、作用距离（全向天线） 半径不小于1KM。 3、供电、功耗 直流24V供电，可外接交流适配器；总功耗不大于80W。 4、设备体积重量 体积不大于0.1m3，重量≤8kg。 5、防水等级 外接部件雨水防护等级不低于5级。 6、部署方便

配置时采用笔记本电脑配合定制的配置软件，采用网线连接方式进行模式、功率、欺骗策略等的配置。配置完毕后，开机自启动，无需人工干预。 7、生效时间短 欺骗信号侵入生效时间不大于20s。 图1 导航诱骗设备主机 三、与压制干扰固定站方案对比 无人机导航诱骗系统能够生成GPS星座（32颗）、GLONASS星座（24颗），BD2/BD3星座及其混合星座的卫星轨道、导航电文及观测数据等信息，由此可以生成任意指定位置和速度的卫星导航模拟信号。通过天线将此信号以比导航信号稍微大的功率辐射出去，遮断天空中真实的卫星导航信号，从而侵入区域内无人机的卫星导航接收终端，将模拟位置和速度参数的信号注入到无人机卫星导航系统，实现对无人机的卫星导航诱骗。辐射功率是手机辐射的十分之一，对周边