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一种反无人机盾有效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型涉及反无人机技术领域,具体涉及一种反无人机盾。

相关背景技术

[0002] 无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。随着无人机技术的成熟,无人机快速深入民用领域,用户数量逐渐增多,监管难度大,极易被不法分子利用,给国家安保、保密工作带来很大压力,针对无人机黑飞现象应采取相应的防范措施。
[0003] 目前市面上的无人机反制设备大多是设置在地面或车上,不易进行移动操作,且大多数没有系统交互界面,不支持联网功能,用户无法在监管平台远程对反制设备进行实时监管和调度,不方便在云平台随时查看反制信息。实用新型内容
[0004] 针对现有技术中的缺陷,本实用新型提供一种反无人机盾,包括盾型外壳和内部集成电路,所述外壳上设有显示面板,所述内部集成电路包括通讯单元、控制传输单元以及干扰单元,所述显示面板与控制传输单元和通讯单元连接,所述控制传输单元与通讯单元和干扰单元连接。
[0005] 优选地,所述通讯单元包括物联网模块和GPS模块,所述物联网模块包括4G模块和4G天线,所述GPS模块包括GPS接收天线,所述4G模块分别与4G天线和GPS接收天线连接。
[0006] 优选地,所述控制传输单元包括主控制器和UART芯片组,所述主控制器分别与4G模块和UART芯片组连接。
[0007] 优选地,所述干扰单元包括MOS管组、射频模块以及射频天线,所述MOS管组与射频模块连接,所述射频模块与射频天线连接。
[0008] 优选地,所述UART芯片组包括发送端UART芯片和接收端UART芯片,所述发送端UART芯片与主控制器连接,所述接收端UART芯片与MOS管组连接。
[0009] 优选地,所述显示面板包括主显示屏和副显示屏,所述主显示屏与主控制器连接,所述副显示屏与4G模块连接。
[0010] 优选地,所述显示面板还包括状态指示灯和按键,所述状态指示灯和按键分别与4G模块连接。
[0011] 优选地,所述主显示屏包括触摸显示屏,所述副显示屏包括OLED显示屏。
[0012] 优选地,所述内部集成电路还包括电池,所述电池与主控制器和MOS管组连接。
[0013] 优选地,所述外壳上设有握持把手。
[0014] 本实用新型的有益效果体现在:采用盾型结构且配置把手,具有手持功能,方便移动;通过物联网模块实现设备联网功能,用户在监管平台可发送任务或消息,还能实时监控运行状态和位置信息,实现远程监管和调度;通过显示面板实现人机交互,并能直观展示监管平台的推送消息、设备的工作状态以及目标无人机的方向信息;采用UART协议控制MOS管通断的方式来实现射频模块的通电与断开,避免了机械开关带来的机械损耗问题,且实现双向通信。

具体实施方式

[0018] 下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0019] 需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0020] 如图1所示,一种反无人机盾,包括盾型外壳和内部集成电路,外壳上设有显示面板,内部集成电路包括通讯单元、控制传输单元以及干扰单元,显示面板与控制传输单元和通讯单元连接,控制传输单元与通讯单元和干扰单元连接。
[0021] 如图2所示,通讯单元包括物联网模块和GPS模块,物联网模块包括4G模块和4G天线,GPS模块包括GPS天线,4G模块分别与4G天线和GPS接收天线连接。装置通过GPS接收天线接收GPS卫星信号,以获取装置位置信息和目标无人机的方向信息,通过物联网模块实现联网功能,以与监管平台进行联网,接收监管平台下发的控制信号,并实时向监管平台发送当前位置信息和目标无人机的方向信息,用户在监管平台可发送任务或消息,实时监控设备信息,实现对反无人机盾的远程监管和调度。
[0022] 进一步地,控制传输单元包括主控制器和UART芯片组,主控制器分别与4G模块和UART芯片组连接。干扰单元包括MOS管组、射频模块以及射频天线,采用MOS管组进行电子开关控制,避免了传统机械开关带来的机械损耗问题,MOS管组包括但不限于1~7组MOS管,均与射频模块连接,射频模块包括多频段射频模块,与对应频段的射频天线连接。主控制器将物联网模块接收的控制信号传输至UART芯片组,通过UART协议控制MOS管组的通断,以控制射频模块向无人机发射干扰信号。
[0023] 进一步地,UART芯片组用于通过UART协议传输控制信号,将需要传输的控制信号在串行通信与并行通信之间进行转换,实现信号全双工输入和接收。UART芯片组包括发送端UART芯片和接收端UART芯片,发送端UART芯片和接收端UART芯片均为独立的模块化芯片,其规格包括但不限于RS‑232C。
[0024] UART协议作为异步串口通信协议的一种,其工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输,通过UART协议传输的控制信号具体包含以下内容:
[0025] 起始位:先发出一个逻辑”0”的信号,表示传输字符的开始;
[0026] 资料位:紧接着起始位之后,资料位的个数可以是4、5、6、7、8等,构成一个字符,采用ASCII码,从最低位开始传送,靠时钟定位;
[0027] 奇偶校验位:资料位加上这一位后,使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验),以此来校验资料传送的正确性;
[0028] 停止位:作为一个字符数据的结束标志,可以是1位、1.5位、2位的高电平,由于数据是在传输线上定时的,因此停止位不仅仅是表示传输的结束,并且提供计算机校正时钟同步的机会,适用于停止位的位数越多,不同时钟同步的容忍程度越大,但是数据传输率同时也越慢;
[0029] 空闲位:处于逻辑“1”状态,表示当前线路上没有资料传送。
[0030] 优选地,UART芯片包括逻辑电路部分、控制电路部分以及收发FIFO,收发FIFO为UART芯片内置的数据缓存器,包括接收FIFO和发送FIFO。
[0031] 其中,发送FIFO的基本工作过程包括:只要有数据填充到发送FIFO里,就会立即启动发送过程。由于发送本身是个相对缓慢的过程,因此在发送的同时其它需要发送的数据还可以继续填充到发送FIFO里,当发送FIFO被填满时就不能再继续填充了,否则会造成数据丢失。发送FIFO会按照填入数据的先后顺序把数据一个个发送到接收端UART芯片,直到发送FIFO全空时为止。已发送完毕的数据会被自动清除,在发送FIFO里同时会多出一个空位。
[0032] 接收FIFO的基本工作过程包括:当UART芯片接收到数据时,就会往接收FIFO里填充接收到的数据。这些数据应当被及时取走,数据被取走也是数据在接收FIFO里被自动删除的过程,因此在接收FIFO里同时会多出一个空位。如果在接收FIFO里的数据未被及时取走而造成接收FIFO已满,则以后再接收到数据时因无空位可以填充而造成数据丢失。
[0033] 收发FIFO主要是为了解决UART芯片收发中断过于频繁而导致CPU效率不高的问题而引入的。在进行UART通信时,中断方式比轮询方式要简便且效率高,但是如果没有收发FIFO,则每收发一个数据都要中断处理一次,效率仍然不够高,如果有了收发FIFO,则可以在连续收发若干个数据(可多至14个)后才产生一次中断然后一并处理,大大提高了收发效率。
[0034] 进一步地,通过UART协议进行数据的转换传输过程如下:
[0035] (1)发送接收:
[0036] 发送端UART芯片的逻辑电路部分对从发送FIFO读取的数据执行“并→串”转换。控制电路部分输出起始位在先的串行位流,并且根据已编程的配置,后面紧跟着数据位、奇偶校验位和停止位。
[0037] 接收端UART芯片在检测到一个有效的起始脉冲后,接收端UART芯片的逻辑电路部分对接收到的位流执行“串→并”转换。此外还会对溢出错误、奇偶校验错误、帧错误和线中止错误进行检测,并将检测到的状态附加到被写入接收FIFO的数据中。
[0038] (2)数据收发:
[0039] 发送时,数据被写入发送FIFO。如果发送端UART芯片被使能,则会按照预先设置好的参数(波特率、数据位、停止位、校验位等)开始发送数据,一直到发送FIFO中没有数据。一旦向发送FIFO写数据,发送端UART芯片的忙标志位BUSY就有效,并且在发送数据期间一直保持有效。忙标志位BUSY仅在发送FIFO为空,且已从移位寄存器发送最后一个字符,包括停止位时才变无效,即发送端UART芯片不再使能,它也可以指示忙状态。
[0040] 在接收端UART芯片空闲时,如果数据输入变成“低电平”,即接收到了起始位,则接收计数器开始运行,并且数据在Baud16的第8个周期被采样。如果接收端UART芯片的Rx引脚在Baud16的第8个周期仍然为低电平,则起始位有效,否则会被认为是错误的起始位并将其忽略。需要说明的是,buad16指发送端UART芯片传输的16位的数据包,UART芯片组内部传输的数据为分割的一个个数据包通过特定频率传输。
[0041] 如果起始位有效,则根据数据字符被编程的长度,在Baud16每第16个周期(即一个位周期之后)对连续的数据位进行采样。如果奇偶校验模式使能,则还会检测奇偶校验位。最后,如果接收端UART芯片的Rx引脚为高电平,则有效的停止位被确认,否则发生帧错误。
当接收到一个完整的字符时,将数据存放在接收FIFO中。
[0042] 本实施例中,发送端UART芯片与主控制器连接,受控于主控制器,用于将控制信号执行“并→串”转换后发送至接收端UART芯片,接收端UART芯片与MOS管组连接,用于接收发送端UART芯片发送的控制信号,并执行“串→并”转换后发送至MOS管组,以实现对MOS管组的通断控制。
[0043] MOS管组与射频模块连接,通过控制MOS管组的通断状态来控制射频模块的通电与断开,射频模块与射频天线连接,主控制器接收控制指令后通过UART协议控制MOS管的通断,从而控制射频模块向无人机发送干扰信号,实现无人机反制功能。优选地,射频天线设计为集成一体式后带向屏蔽,可使反无人机盾后向辐射减少,将大功率无线电对人体的伤害降至最低,同时指向性更准确的射频天线也增大了反无人机盾前向的射频功率,从而实现更精准的反制效果。
[0044] 进一步地,显示面板包括主显示屏和副显示屏,主显示屏与主控制器连接,副显示屏与4G模块连接,其中,主显示屏为触摸显示屏,副显示屏为IIC协议的OLED显示器。主显示屏主要用于显示反无人机盾的设备信息,如图形界面、功能按钮以及电量的显示,同时还能通过用户的触摸接收控制操作,反无人机盾通过主显示屏可实现人机交互,用户操作流畅快捷。显示面板还包括状态指示灯和按键,分别与4G模块连接,通过副显示屏和状态指示灯可显示4G模块的工作状态、反无人机盾的GPS状态以及监管平台推送的消息等,按键为反无人机盾的总开关按钮,用户通过按键可控制反无人机盾的开机和关机。
[0045] 进一步地,内部集成电路还包括电池,与主控制器和MOS管组连接,用于为其他元件进行供电。优选地,外壳上设有握持把手,方便移动,且区别于枪型,可应用于各种场合,避免了枪型外观造成的不良影响。
[0046] 本实用新型采用盾型结构且配置把手,具有手持功能,方便移动;通过物联网模块实现设备联网功能,用户在监管平台可发送任务或消息,还能实时监控运行状态和位置信息,实现远程监管和调度;通过显示面板实现人机交互,并能直观展示监管平台的推送消息、设备的工作状态以及目标无人机的方向信息;采用UART协议控制MOS管通断的方式来实现射频模块的通电与断开,避免了机械开关带来的机械损耗问题,且实现双向通信。
[0047] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

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