[发明专利]一种无人机非法拍摄的感知定位系统及方法

权利要求书

1.一种无人机非法拍摄的感知定位方法，其特征在于：采用无人机非法拍摄的感知定位系统；所述系统包括基于可移动嵌入式设备的信息处理模块、基于单片机的水印生成模块、可信环境下的蓝牙通信模块；所述基于可移动嵌入式设备的信息处理模块，用于无人机的无线局域网内的网络流量侦听、网络流量聚合获得比特率信号、提取并且分析比特率信号特征；所述基于单片机的水印生成模块，接收信息处理模块的控制信号，根据信息处理模块的控制信号来确定闪烁的开启、关闭、频率和方式，用于控制水印机以特定的频率生成物理刺激，作为水印信号添加到无人机的网络信号中；所述可信环境下的蓝牙通信模块，用于在用户端和信息处理模块之间进行可靠的信息传递；

所述方法包括以步骤：

步骤1：网络流量侦听；

信息处理模块开启网卡的混淆模式，获取附近无线接入点的信息，最后将根据无线接入点相关信息来判断该接入点是否是可移动设备；

步骤2：网络流量聚合获得比特率信号；

信息处理模块根据网卡监听到的数据包到达时间和数据包字节数来将相邻的数据包聚合成网络流量的比特率信号；

步骤3：提取并且分析比特率信号特征，判断无人机是否存在非法拍摄行为，及确定无人机在空间中的方位；

具体实现包括以下子步骤：

步骤3.1：信息处理模块获得网络流量的比特率信号之后，首先对比特率信号进行快速傅里叶变换，观察信号在各个频率上的强度分量，根据其分量强度的分布特征来区分无人机和其他可疑设备；

步骤3.2：若感知到附近存在无人机，则信息处理模块向水印机发送信号，令水印机开启，使之产生特定频率的物理刺激；

步骤3.3：水印机开启之后，信息处理模块再次获取无人机网络流量的比特率信号，并且通过快速傅里叶变换再次获得信号在各个频率上的强度分布特征，根据信号特征来判断无人机是否存在非法拍摄行为；

步骤3.4：基于单片机的水印生成模块，接收信息处理模块的控制信号，根据信息处理模块的控制信号来确定闪烁的开启、关闭、频率和方式；若发现无人机存在非法拍摄行为，则控制水印机生成两种不同频率的物理刺激作为水印添加到无人机的网络流量中，根据两种物理刺激的频率上信号强度的强弱关系，确定无人机在空间中的方位。

2.根据权利要求1所述的无人机非法拍摄的感知定位方法，其特征在于，步骤1的具体实现包括以下子步骤：

步骤1.1：信息处理模块开启无线网卡的混淆模式，改变无线网卡的状态，随后无线网卡将所有接收到的数据包递交给上层；

步骤1.2：上层根据到达数据包报头的各项信息来探测附近存在的无线接入点，包括获取无线接入点的MAC地址，所在信道和接收信号强度；

步骤1.3：信息处理模块根据无线接入点的接受信号强度来判断该无线接入点是否是移动设备，可移动无线接入点的信号强度是在不断变化的，固定无线接入点的信号强度是不变的。

3.根据权利要求1所述的无人机非法拍摄的感知定位方法，其特征在于，步骤2的具体实现包括以下子步骤：

步骤2.1：信息处理模块发现附近移动无线接入点后，开始获取该接入点内的数据包，并且得到数据包的到达时间和数据包的字节数信息；

步骤2.2：信息处理模块确定数据聚合的采样率，根据采样率来将相邻的数据包一一合并，将数据包的字节数大小一一相加，就获得了网络流量的比特率信号。

4.根据权利要求1所述的无人机非法拍摄的感知定位方法，其特征在于：步骤3.4中，在系统启动时，水印生成模块先保持闪烁关闭状态，并且持续等待信息处理模块的控制信号；水印生成模块接收到信息处理模块的开启信号之后，就会开启闪烁，并且根据信号的不同来决定采用单频闪烁还是双频闪烁；当水印生成模块接收到信息处理模块的关闭信号之后，就会停止闪烁。

5.根据权利要求1所述的无人机非法拍摄的感知定位方法，其特征在于：步骤3.4中，所述水印机生成两种不同频率的物理刺激作为水印添加到无人机的网络流量中，两种不同频率的物理刺激包括单频闪烁和双频闪烁；所述单频闪烁，水印生成模块控制所有LED灯珠以一个统一的频率进行闪烁；所述双频闪烁，水印生成模块控制左右两侧或是上下两侧的LED灯珠以互斥的频率闪烁。