[发明专利]一种低空无人机被动声探测定位装置

权利要求书

1.一种低空无人机被动声探测装置，包括电源模块、声传感器阵列探测模块、多通道数据采集模块、信号预处理模块、无线传输模块、嵌入式信号处理模块、显示模块、语音报警模块，其特征在于，

电源模块用于整个装置供电；

声传感器阵列探测模块，用以接收低空无人机辐射噪声信号，所述声传感器阵列探测模块由m个声传感器按照立体多元阵列布局组成，其中m大于5；

多通道数据采集模块，用于将接收的低空无人机辐射噪声信号转化为数字信号，并送至后级的信号预处理模块中；

信号预处理模块，对输入的信号进行预处理，得到目标信号，并通过无线传输模块传输至后级的嵌入式信号处理模块，所述预处理包括滤波和去噪；

嵌入式信号处理模块，包括FPGA信号处理模块和ARM嵌入式处理模块，所述FPGA信号处理模块根据目标信号进行无人机的波达角与距离参数估计，得到无人机的波达角和距离参数估计结果，所述距离参数包括无人机的地面高度、距声传感器阵列探测模块的水平距离；以及根据目标信号确定无人机的类型：通过两层的深度玻尔兹曼机提取每个目标信号的n种隐含特征信息，并作为训练好的随机森林的输入，以投票方式得到当前无人机的类别确定结果，其中n为预设类别数；所述ARM嵌入式处理模块用于运行实时操作系统，与FPGA信号处理模块通信，并实时向显示模块发送显示信息，包括飞行无人机的数量、无人机方位角、无人机距离和类型：

所述两层的深度玻尔兹曼机的每一层分别由n个受限玻尔兹曼机堆叠构成；

每个目标信号的n种隐含特征信息为：将目标信号输入到深度玻尔兹曼机的第1层，将第一层的输出作为深度玻尔兹曼机的第2层的输入，并将第2层的输出作为每个目标信号的n种隐含特征信息；

所述随机森林的训练方式为：将每个目标信号的n种隐含特征信息作为训练样本，基于无人机类型识别需求，采用双向投票的模型选择方法最终实现模型集成，从而得到训练好的随机森林；

显示模块，以实时图像及文字信息实时显示收到的显示信息。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述声传感器阵列探测模块为立体十字阵列。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述声传感器阵列探测模块的阵元数为34。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包控制模块和语音报警模块，当控制模块检测到无人机入侵指定区域时，向语音报警模块发出启动指令，触发语音报警模块实时语音播报无人机信息。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括无人机反制系统，当控制模块检测到无人机入侵指定区域时，向无人机反制系统启动信号，触发无人机反制系统向所述无人机发送干扰信号。