[发明专利]一种导航信号干扰源检测与识别方法及系统

说明书

本发明是一种导航信号干扰源检测与识别方法及系统。本系统包括信号检测终端、无人机单元和数据处理中心；信号检测终端采用多固定终端组网，无人机单元获取目标干扰源信息和干扰源所在区域图像，数据处理中心初步对干扰源定位，识别无人机采集图像中的干扰源。本方法综合地面终端采集电磁波信号，初步定位干扰源位置，控制无人机抵近干扰源所在位置，获取干扰源所在区域图像，通过对无人机采集图像进行处理，与GIS的地图信息融合，从采集图像中识别干扰源。本发明方法及系统能够准确检测、识别导航信号干扰源并记录其外形特征，在工作人员到达现场之前先完成对可疑干扰源目标的精准检测与识别，为后续工作人员的排除提供帮助。

技术领域

本发明涉及信号检测定位、数据融合和图像识别领域，尤其涉及一种导航信号干扰源的检测与识别方法及系统。

背景技术

近年来电磁环境日益复杂，大功率信号发射器被肆意违规使用，影响了各类无线通信的正常工作。例如，利用信号屏蔽器干扰附近区域内的导航信号，导致导航信号无法正常被接收机识别，使得导航失败。因此，目前各方正广泛开展对检测、定位导航信号干扰源的研究。现有的导航信号干扰源检测定位方法，在完成对干扰源的定位后，需要派出地面人员前往所给出的干扰源位置搜寻干扰源，并予以排除。但是，工作人员通过当前检测手段仅能知道干扰源的大概位置信息和信号参数信息，而不知道干扰源实际外形等形象化的信息，因此当工作人员到达预定位置后，还需要对预定位置附近的疑似目标进行逐一排查，或者是使用手持式信号测向设备来进一步定位干扰源，耗费时间长，排查效率低。特别是干扰源处于运动状态时，对干扰源的排查则更为困难。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种导航信号干扰源检测与识别方法及系统，能够准确检测、识别导航信号干扰源并记录其外形特征，在工作人员到达现场之前先完成对可疑干扰源目标的精准检测与识别，为后续工作人员的排除提供帮助。

本发明提供的一种导航信号干扰源检测与识别方法，包括以下步骤：

步骤1，获取并处理干扰源特征信息，实现对干扰源的定位；

地面信号检测终端采集干扰源发射的电磁波信号，将信号参数及终端信息发送给数据处理中心，数据处理中心融合多个所述信号检测终端发送的数据，对干扰源定位；

步骤2，数据处理中心实时将干扰源位置发送给无人机，控制无人机抵近干扰源所在位置，检测定位干扰源并获取干扰源所在区域图像；

所述无人机上搭载干扰信号检测终端，该终端持续跟踪干扰源发射的电磁波信号，提取信号参数，并将相应航迹信息传回数据处理中心；无人机还利用该终端在航迹上不同观测点对干扰源观测获取干扰源方位，确定干扰源位置，以修正飞行方向；其中，无人机确定干扰源位置，修正飞行方向的方法为：采用无迹卡尔曼滤波算法，由k时刻无人机位置，按照预设步长遍历当前无人机所有可能的飞行方向，估计无人机下一个位置和干扰源的相对位置，得到无人机下一相对位置估计量的均方误差，以均方误差最小的航迹方向作为无人机在k+1时刻的飞行方向；

步骤3，对无人机采集图像进行预处理，删除效果不好的图像；

步骤4，将预处理后得到的无人机采集图像导入地理信息系统(GIS)，与GIS存储的区域地图信息进行融合；

步骤5，从无人机采集图像中检测、识别干扰源并记录其外形特征。

进一步的，所述步骤1，地面信号检测终端对采集的干扰源发射的电磁波信号进行预处理，得到信号频率、强度、方向和时间等相关参数，将信号相关参数和终端自身经纬度坐标等信息传回数据处理中心；数据处理中心将信号检测终端采集的所述信号相关参数进行融合，初步得到包括干扰源经纬度定位信息等特征信息。