1.本发明属于无人机控制技术领域,尤其涉及一种基于目标信息的多反制设备自动控制装置。
背景技术:
2.随着无人机技术的快速发展,中小型商用/消费级无人机(包括旋翼、固定翼)应用已较为普及,无人机违规、违法事件层出不穷,无人机“黑飞”造成航班大面积延误事件与日俱增,部分违法人员故意利用无人机在重点区域进行犯罪的案件不断增多,严重威胁公共安全。
3.无人机作为一种小型低空飞行器,具有目标小、成本低廉、获取容易、改装方便、操作简单的特点,大部分无人机具有载荷能力,一旦被不法分子利用,就可以通过搭载摄像头、声侦测等设备对重要目标、要地实施情报侦察,并可通过无人机运输和投递危险易燃易爆物品,甚至加装简易炸弹等对重要设施、重要活动目标、军事基地、指挥所等实施暴恐袭击,对现有安全防范系统造成重大威胁。
4.无人机反制系统作为应对非合作无人机的主要手段,依靠的是探测手段与反制手段协同工作,达到“察打”兼具的作用。目前国内外的无人机探测及反制手段多种多样,就以工作原理区分而言,探测手段主要包括雷达、光电、无线电、tdoa、链路侦测等;反制手段主要包括:导航诱骗、干扰压制等。无人机反制系统通过将各类探测手段的目标信息汇聚处理,根据业务场景引导对应的反制设备,实现针对低空目标的驱离或使其功能瘫痪的功能。
5.而目前无人机反制系统虽然可选择的设备众多,但能够真正实现多类、多种不同型号探测反制手段高耦合、多集成、高效协作的反制平台几乎没有。更多的是以一种单个探测设备+单个反制设备的最小反制单元的形式存在,反制系统在当中起到的作用只有显示飞行态势和数据转换的作用,没有能够体现一体化平台的优势。其中的集成难点在于各式各样的硬件手段在数据协议层面的兼容性较差,同一组协议规则在新的设备加入系统之后难以适用,同时反制系统除集成能力较弱外,本身内部的反制智能化程度较低,即使多种设备接入平台,也不能起到很好的协调作用。
6.综上,现有技术的缺点在于:1、现有无人机反制平台集成多种探测反制设备能力有限,不同的平台对于设备种类和类型限制门槛较高,造成固定平台需要固定设备选型情况。2、现有多设备集成无人机反制平台对于探测反制设备间的协调工作能力较差,通常使用人工协同或通过口头传递信息的方式完成联合反制过程,大大增加了人工和时间成本,缩短了发现处置的窗口时间,减小了反制成功概率。3、现有无人机反制平台智能化程度较低,反制过程的数据支撑往往只来自于单一目标数据,对于当前的系统各设备状态、设备与目标之间的关系等信息没有得到更好的利用,不能够为平台使用人员提供辅助决策依靠和智能评估。
技术实现要素:
7.本发明的目的在于,为克服现有技术缺陷,提供了一种基于目标信息的多反制设备自动控制装置,作为无人机反制系统设备协同的大脑,一定程度上消除了不同类型、不同厂商间手段的硬件差异,在探测端和反制端统一了数据格式。同时提供了在多设备协同的场景下的控制逻辑,初步具备了根据辅助信息自动更优控制的高级功能。
8.本发明目的通过下述技术方案来实现:
9.一种基于目标信息的多反制设备自动控制装置,所述多反制设备自动控制装置包括:目标信息处理单元、状态信息处理单元、指令信息处理单元、熔断处理单元、引导辅助计算单元与控制执行单元;
10.所述目标信息处理单元被配置为接收解码后的各探测反制设备采集的目标信息,并进行规格化处理,将处理后的目标信息输出成统一的目标格式;
11.所述状态信息处理单元被配置为接收解码后的各探测反制设备当前的实时状态信息,并进行规格化处理,将处理后的状态信息输出成统一的状态格式;
12.所述指令信息处理单元被配置为接收解码后的反制指令信息,并对反制指令信息进行规格化处理,形成统一的指令格式;
13.所述熔断处理单元被配置为接收规格化的状态信息、目标信息、指令信息,进行熔断条件比对,根据熔断阈值触发熔断命令,取消反制指令执行;
14.所述引导辅助计算单元被配置为基于接收到的目标和反制设备当前位置信息,进行位置信息辅助决策计算和设备信息辅助决策计算,输出包括位置辅助信息计算值和设备辅助信息计算值;
15.所述控制执行单元被配置为接收熔断信息、辅助决策信息以及规格化指令信息,进行反制指令的生成控制。
16.根据一个优选的实施方式,所述探测反制设备不限于:雷达探测设备、tdoa探测设备、云哨探测设备、频谱探测探测设备和光电探测设备。
17.根据一个优选的实施方式,所述目标信息处理单元不限于基于接受数据或监视数据中目标区分标识、目标类型和数据来源生成目标标识key;然后,根据key检测对应目标监视数据是否存在,存在的数据进行更新,不存在的数据则新建对应类型的监视数据对象;同时对监视数据生成对应的记录目标对象,以备记录到文件;并对监视数据中获得的目标位置信息和方位角信息进行缓存,并进行规格化处理。
18.根据一个优选的实施方式,所述状态信息处理单元对各探测反制设备的状态数据处理包括:状态数据获取筛选步骤、状态数据入库更新步骤和状态数据获取推送步骤。
19.根据一个优选的实施方式,所述状态信息处理单元对各探测反制设备目标数据处理过程具体包括:s1:启动一个线程监听推送状态缓存中是否有数据;s2:启动一个线程监听状态数据处理缓存中是否有数据;s3:当两个缓存其中之一存在数据,则将数据进行数据处理筛选过程;s4:完成数据处理筛选过程后,将筛选后的设备状态数据进行入库更新;s5:根据运行监控终端请求,将当前入库后的最新设备状态数据以json格式组装,最终形成规格化状态信息。
20.根据一个优选的实施方式,步骤s3中数据处理筛选过程包括:
21.对推送状态缓存的数据进行筛选:当推送状态缓存中存在数据时,判断数据总条
数是否大于2000,如果条数大于2000,则将缓存清空,重新回到监听状态;当数据条数小于2000条时,不做操作,重新回到监听状态;如推送状态缓存中不存在数据,则继续监听;
22.对状态数据处理缓存的数据进行筛选:当状态数据处理缓存中存在数据时,将该缓存中的状态数据取出,同时清空该缓存数据,将取出的数据按照内部协议格式进行正确性检查,如果不通过数据正确性检查,则将该数据丢弃;如果通过数据正确性检查,则将数据的状态传递给下一步流程进行处理;如缓存中不存在数据,则继续监听。
23.根据一个优选的实施方式,步骤s4中入库更新流程包括:基于探测反制设备的设备状态数据查找状态表中是否已有该设备状态;如状态表中无该设备状态,则将该条状态中的设备经度、设备纬度和设备高度三个信息进行提取,更新设备管理表中该设备的相应字段,同时将该状态插入设备状态表,为该状态打上插入时刻的时间戳,并将该设备状态“可用”字段值置为“1”;如状态表中存在该设备状态,则将该条状态中的设备经度、设备纬度和设备高度三个信息进行提取,更新设备管理表中该设备的相应字段与设备状态表中该条状态的对应内容;同时,为该状态打上更新时刻的时间戳,如果上一条状态的“可用”字段值为“0”,表示设备在该状态传入时刻已经被判定为离线,则将该字段的值重新置为“1”。
24.根据一个优选的实施方式,所述指令信息处理单元对指令信息处理过程包括:a.对指令进行监听;b.对接收到的引导指令进行正确性检查;c.对引导数据中的引导模式进行判断,d.若进入单次引导模式,则进行设备引导状态的检查,查询设备是否在引导信息表中已经存在;如果设备不处于引导状态,则生成单次引导数据;若设备正处于引导状态,则将设备的状态重置为非引导状态,再生成单次引导数据;e.若进入持续引导模式,则进行设备引导状态的检查,查询设备是否在引导信息表中已经存在;若设备不处于引导状态,则生成持续引导数据;若设备正处于引导状态,则将进行模式切换判断;若为引导目标切换模式,则更新引导信息表中的目标信息;若为引导模式切换,则先将引导信息表中的该设备引导信息删除,进行引导状态重置;f.重置状态后,进行持续指令数据的生成。
25.根据一个优选的实施方式,所述熔断处理单元具体被配置为执行如下操作:对设备状态数据、目标数据、指令数据进行监听;进行状态条件对比,当需要进行控制的反制设备已掉线,则触发熔断机制;进行目标条件对比,当需要进行反制的目标已经消批,则触发熔断机制;进行指令数据对比,当需要进行执行的反制指令已经超过执行截止时间,则触发熔断机制。
26.根据一个优选的实施方式,所述引导辅助计算单元对位置信息辅助决策计算包括:两位置相对距离计算;两位置相对方位俯仰高度计算;两光电视距交点的方位俯仰距离计算。
27.根据一个优选的实施方式,所述引导辅助计算单元对设备信息辅助决策计算包括:可用设备列表计算;目标距可用设备距离列表计算;目标距最近可用设备计算;目标距所有站点距离列表计算。
28.根据一个优选的实施方式,设备信息辅助决策计算流程包括:持续监听辅助计算请求;根据终端请求传入的需要计算的设备类型进行设备终端查找;其中,设备终端查找为查找某一类的设备对应的多个设备终端是否健康,如设备终端不健康,则该终端对应的一个或多个设备被视为不可用;若设备终端健康,则再判断该终端对应的一个或多个设备是否健康,即根据当前设备状态判断设备是否在线和工作正常;若设备状态健康,则根据当前
设备状态中的设备位置信息与目标位置信息计算出请求的计算列表,以json格式返交给指令执行单元;回到监听请求状态。
29.根据一个优选的实施方式,所述控制执行单元中反制指令的生成控制包括:将生成的引导数据根据数据类型的不同生成不同的引导命令,再对生成的引导命令进行执行。
30.根据一个优选的实施方式,所述控制执行单元中引导命令生成的流程为:启动线程对引导信息表进行轮询;如果引导信息表为空,则不作操作,下一个轮询周期再次判断;如果引导信息表不为空,则将表中的引导信息取出;根据引导信息查询该设备对应的终端是否健康;如设备终端不健康,则不做操作,进行下一条引导信息的处理;如果设备终端健康,则进行设备状态的查询;根据引导信息查询该设备是否健康;如设备不健康,则不做操作,进行下一条引导信息的处理;如果设备健康,则进行目标信息查询;根据引导表目标id,查询目标数据库中的目标状态,进行目标状态判断;如目标点已经丢失,则目标的相关经纬度、高度信息沿用上一次记录在引导信息表中的值;如果目标点持续更新,则进行目标信息查询,目标的相关经纬度、高度信息采用最新值;结合不同类型的设备,将目标信息进行位置数据处理计算,转换成相应的方位俯仰信息;生成当前时刻的引导命令,发送到协议转换服务进行引导命令的执行;完成执行过程后进行下一条引导信息的处理;完成一轮的引导信息表轮询后,等待下一个轮询周期,进行重新遍历执行。
31.根据一个优选的实施方式,所述控制执行单元中生成的引导命令进行执行的流程为:对引导数据进行监听;当接收到的是单次的引导命令,则根据引导数据和既定的接口协议,生成json格式的引导命令,发送到外部进行引导命令的执行;当为目标更新数据,则读取引导信息表中对应的设备引导信息,更新其中的目标信息id、目标最近一次经度、纬度和高度值;当为持续引导数据,则先进行目标的信息查询,根据引导数据中的目标id值,查找到目标最近一次经度、纬度、高度值,将他们组装成引导信息插入引导信息表中;执行、更新或者信息入库后,又重新回到引导数据监听状态。
32.前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案,均为本发明可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合,均为本发明所要保护的技术方案,在此不做穷举。
33.本发明的有益效果:
34.本发明提出了一种基于目标信息的多反制设备自动控制装置,该装置实现了无人机复杂反制场景下的打击设备协同工作机制,提高了无人机反制效率和准确率,降低了无人机反制的人工成本。
35.本发明装置支持对状态数据、目标数据和指令数据的规格化统一接收和输出,为探测端和打击端都提供了统一的输入输出数据格式,消除了因设备类型不同而造成的协议格式差异。
36.本发明为无人反制系统提供了更大的兼容和扩展性,解决了传统反制系统中探测和打击手段单一,交叉控制困难的问题。
37.本发明不仅引用外部输入数据作为控制决策依据,同时具备简单的智能动态调整的内嵌逻辑,为无人机反制系统的无人值守提供了一种可能性。
附图说明
38.图1是本发明装置组成图;
39.图2是本发明装置内部信息交互示意图;
40.图3是本发明装置的目标数据处理流程示意图;
41.图4是本发明装置的状态信息处理流程示意图;
42.图5是本发明装置的指令信息处理流程示意图;
43.图6是本发明装置的熔断处理流程示意图;
44.图7是本发明装置的引导辅助计算处理流程示意图;
45.图8是本发明装置的控制执行处理流程示意图;
46.图9是本发明装置的引导命令生成流程。
具体实施方式
47.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
48.需要说明的是,为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
49.另外,本发明要指出的是,本发明中,如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等,则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上,可以不经过创造性劳动可以得知的。
50.参考图1所示,本发明公开了一种基于目标信息的多反制设备自动控制装置,所述多反制设备自动控制装置包括:目标信息处理单元、状态信息处理单元、指令信息处理单元、熔断处理单元、引导辅助计算单元与控制执行单元。采用标准化的restful接口进行单元间的数据流转和传递,基于目标信息的多反制设备自动控制装置组成。
51.多反制设备自动控制装置接收到的外部信息包括目标数据信息、设备状态信息和交互指令信息。装置对以上三种信息进行内部规格化处理之后,进行熔断判断、辅助引导计算和反制设备控制执行。
52.优选地,所述目标信息处理单元被配置为接收解码后的各探测反制设备采集的目标信息,并进行规格化处理,将处理后的目标信息输出成统一的目标格式。
53.其中,所述探测反制设备不限于:雷达探测设备、tdoa探测设备、云哨探测设备、频谱探测探测设备和光电探测设备。
54.具体地,参考图3所示。所述目标信息处理单元不限于基于接受数据或监视数据中目标区分标识、目标类型和数据来源生成目标标识key。
55.然后,根据key检测对应目标监视数据是否存在,存在的数据进行更新,不存在的数据则新建对应类型的监视数据对象。
56.同时对监视数据生成对应的记录目标对象,以备记录到文件。
57.并对监视数据中获得的目标位置信息和方位角信息进行缓存,并进行规格化处理。并在航迹结束后保留一分钟。
58.优选地,所述状态信息处理单元被配置为接收解码后的各探测反制设备当前的实时状态信息,并进行规格化处理,将处理后的状态信息输出成统一的状态格式。
59.具体地,状态信息处理单元接收系统解码后的各探测反制设备当前的实时状态信息,包括设备终端和设备本身。单元对状态信息进行装置内部的规格化处理,包括:雷达、tdoa、云哨、频谱探测、光电、干扰压制、导航诱骗等设备状态信息,将处理后的状态信息输出成统一的状态格式。
60.状态信息处理单元对各探测反制设备的状态数据处理包括:状态数据获取筛选步骤、状态数据入库更新步骤和状态数据获取推送步骤。
61.进一步地,如图4所示。所述状态信息处理单元对各探测反制设备目标数据处理过程具体包括:
62.步骤s1:启动一个线程监听推送状态缓存中是否有数据。
63.步骤s2:启动一个线程监听状态数据处理缓存中是否有数据。
64.步骤s3:当两个缓存其中之一存在数据,则将数据进行数据处理筛选过程。
65.其中,步骤s3中数据处理筛选过程包括:
66.s31:对推送状态缓存的数据进行筛选:
67.当推送状态缓存中存在数据时,判断数据总条数是否大于2000,如果条数大于2000,则说明此事该节点阵地没有向上级节点分发自己的设备状态,则将缓存清空,避免发生溢出,重新回到监听状态。当数据条数小于2000条时,不做操作,重新回到监听状态。如推送状态缓存中不存在数据,则继续监听。
68.s32:对状态数据处理缓存的数据进行筛选:
69.当状态数据处理缓存中存在数据时,将该缓存中的状态数据取出,同时清空该缓存数据,将取出的数据按照内部协议格式进行正确性检查(检查的内容为状态数据字段名称与内部协议的一致性,状态数据各字段值的编码正确性等),如果不通过数据正确性检查,则将该数据丢弃。如果通过数据正确性检查,则将数据的状态传递给下一步流程进行处理;如缓存中不存在数据,则继续监听。
70.步骤s4:完成数据处理筛选过程后,将筛选后的健康设备状态数据进行入库更新。
71.步骤s4中入库更新流程包括:
72.基于探测反制设备的设备状态数据查找状态表中是否已有该设备状态;
73.如状态表中无该设备状态,则将该条状态中的设备经度、设备纬度和设备高度三个信息进行提取,更新设备管理表中该设备的相应字段,同时将该状态插入设备状态表,为该状态打上插入时刻的时间戳,并将该设备状态“可用”字段值置为“1”。
74.如状态表中存在该设备状态,则将该条状态中的设备经度、设备纬度和设备高度三个信息进行提取,更新设备管理表中该设备的相应字段与设备状态表中该条状态的对应内容。同时,为该状态打上更新时刻的时间戳,如果上一条状态的“可用”字段值为“0”,表示设备在该状态传入时刻已经被判定为离线,则将该字段的值重新置为“1”。如果上一条状态的“可用”字段值为“1”,则不做重置该字段的操作。
75.步骤s5:根据运行监控终端请求,将当前入库后的最新设备状态数据以json格式
组装,最终形成规格化状态信息。
76.优选地,所述指令信息处理单元被配置为接收解码后的反制指令信息,包括全频段干扰、定点诱骗、定点迫降、定向干扰等。并对反制指令信息进行规格化处理,形成统一的指令格式。
77.如图5所示。指令信息处理单元对指令信息处理过程包括:
78.a.对指令进行监听。
79.b.对接收到的引导指令进行正确性检查。包括引导模式字段正确性,引导目标字段值正确性等。
80.c.对引导数据中的引导模式进行判断。
81.d.若进入单次引导模式,则进行设备引导状态的检查,查询设备是否在引导信息表中已经存在;如果设备不处于引导状态,则生成单次引导数据;若设备正处于引导状态,则将设备的状态重置为非引导状态,再生成单次引导数据。
82.e.若进入持续引导模式,则进行设备引导状态的检查,查询设备是否在引导信息表中已经存在;若设备不处于引导状态,则生成持续引导数据;若设备正处于引导状态,则将进行模式切换判断;若为引导目标切换模式,则更新引导信息表中的目标信息;若为引导模式切换,则先将引导信息表中的该设备引导信息删除,进行引导状态重置;
83.f.重置状态后,进行持续指令数据的生成。
84.优选地,熔断处理单元进行待执行和正在执行反制指令的熔断处理。所述熔断处理单元被配置为接收规格化的状态信息、目标信息、指令信息,进行熔断条件比对,根据熔断阈值触发熔断命令,取消反制指令执行。
85.参考图6所示,熔断处理单元具体被配置为执行如下操作:
86.a.对设备状态数据、目标数据、指令数据进行监听。
87.b.进行状态条件对比,当需要进行控制的反制设备已掉线,则触发熔断机制。
88.c.进行目标条件对比,当需要进行反制的目标已经消批,则触发熔断机制。
89.d.进行指令数据对比,当需要进行执行的反制指令已经超过执行截止时间,则触发熔断机制。
90.优选地,所述引导辅助计算单元被配置为基于接收到的目标和反制设备当前位置信息,进行位置信息辅助决策计算和设备信息辅助决策计算,输出包括位置辅助信息计算值和设备辅助信息计算值。
91.引导辅助计算单元对位置信息辅助决策计算包括:a.两位置相对距离计算;b.两位置相对方位俯仰高度计算;c.两光电视距交点的方位俯仰距离计算。
92.引导辅助计算单元对设备信息辅助决策计算包括:a.可用设备列表计算;b.目标距可用设备距离列表计算;e.目标距最近可用设备计算;d.目标距所有站点距离列表计算。
93.其中,位置信息辅助决策计算方法主要是在生成引导数据的过程中需要使用,而设备信息辅助决策计算主要是在收到终端请求需要实时计算出当前结果返回给终端界面。
94.具体地,如图7所示。设备信息辅助决策计算流程包括:
95.a.持续监听辅助计算请求。
96.b.根据终端请求传入的需要计算的设备类型进行设备终端查找;其中,设备终端查找为查找某一类的设备对应的多个设备终端是否健康,如设备终端不健康(即终端断线
等情况),则该终端对应的一个或多个设备被视为不可用(不能执行引导命令)。
97.c.若设备终端健康,则再判断该终端对应的一个或多个设备是否健康,即根据当前设备状态判断设备是否在线和工作正常。
98.d.若设备状态健康,则根据当前设备状态中的设备位置信息与目标位置信息计算出请求的计算列表,以json格式返交给指令执行单元。
99.e.回到监听请求状态。
100.优选地,所述控制执行单元被配置为接收熔断信息、辅助决策信息以及规格化指令信息,进行反制指令的生成控制。
101.控制执行单元中反制指令的生成控制过程分为两步,一是将生成的引导数据根据数据类型的不同生成不同的引导命令,例如单次引导命令可直接执行,而持续引导命令还需要插入引导信息表中,采用线程轮询方式进行引导信息表的读取,再生成引导命令进行执行。
102.如图9所示,所述控制执行单元中引导命令生成的流程为:
103.a.启动线程对引导信息表进行轮询。
104.b.如果引导信息表为空,则不作操作,下一个轮询周期再次判断。
105.c.如果引导信息表不为空,则将表中的引导信息取出。
106.d.根据引导信息查询该设备对应的终端是否健康;如设备终端不健康(断线等),则不做操作,进行下一条引导信息的处理;如果设备终端健康,则进行设备状态的查询;
107.e.根据引导信息查询该设备是否健康;如设备不健康(断线等),则不做操作,进行下一条引导信息的处理;如果设备健康,则进行目标信息查询;
108.f.根据引导表目标id,查询目标数据库中的目标状态,进行目标状态判断;如目标点已经丢失,则目标的相关经纬度、高度信息沿用上一次记录在引导信息表中的值;如果目标点持续更新,则进行目标信息查询,目标的相关经纬度、高度信息采用最新值;
109.g.结合不同类型的设备,将目标信息进行位置数据处理计算,转换成相应的方位俯仰信息;
110.h.生成当前时刻的引导命令,发送到协议转换服务进行引导命令的执行;
111.i.完成执行过程后进行下一条引导信息的处理;
112.j.完成一轮的引导信息表轮询后,等待下一个轮询周期,进行重新遍历执行。
113.如图8所示,所述控制执行单元中生成的引导命令进行执行的流程为:
114.a.对引导数据进行监听。
115.b.当接收到的是单次的引导命令,则根据引导数据和既定的接口协议,生成json格式的引导命令,发送到外部进行引导命令的执行。
116.c.当为目标更新数据,则读取引导信息表中对应的设备引导信息,更新其中的目标信息id、目标最近一次经度、纬度和高度值。
117.d.当为持续引导数据,则先进行目标的信息查询,根据引导数据中的目标id值,查找到目标最近一次经度、纬度、高度值,将他们组装成引导信息插入引导信息表中。
118.e.执行、更新或者信息入库后,又重新回到引导数据监听状态。
119.本发明通过无人机反制过程中的多类目标信息输入,进行了过程控制机制设计、控制生成输出,实现了一种多种探测设备交叉控制的原理装置。不但统一了输入输出数据
格式,同时实现了辅助决策信息计算和自动引导的高级功能。
120.本发明提出了一种基于目标信息的多反制设备自动控制装置,该装置实现了无人机复杂反制场景下的打击设备协同工作机制,提高了无人机反制效率和准确率,降低了无人机反制的人工成本。
121.本发明装置支持对状态数据、目标数据和指令数据的规格化统一接收和输出,为探测端和打击端都提供了统一的输入输出数据格式,消除了因设备类型不同而造成的协议格式差异。
122.本发明为无人反制系统提供了更大的兼容和扩展性,解决了传统反制系统中探测和打击手段单一,交叉控制困难的问题。
123.本发明不仅引用外部输入数据作为控制决策依据,同时具备简单的智能动态调整的内嵌逻辑,为无人机反制系统的无人值守提供了一种可能性。
124.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种基于目标信息的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述多反制设备自动控制装置包括:目标信息处理单元、状态信息处理单元、指令信息处理单元、熔断处理单元、引导辅助计算单元与控制执行单元;所述目标信息处理单元被配置为接收解码后的各探测反制设备采集的目标信息,并进行规格化处理,将处理后的目标信息输出成统一的目标格式;所述状态信息处理单元被配置为接收解码后的各探测反制设备当前的实时状态信息,并进行规格化处理,将处理后的状态信息输出成统一的状态格式;所述指令信息处理单元被配置为接收解码后的反制指令信息,并对反制指令信息进行规格化处理,形成统一的指令格式;所述熔断处理单元被配置为接收规格化的状态信息、目标信息、指令信息,进行熔断条件比对,根据熔断阈值触发熔断命令,取消反制指令执行;所述引导辅助计算单元被配置为基于接收到的目标和反制设备当前位置信息,进行位置信息辅助决策计算和设备信息辅助决策计算,输出包括位置辅助信息计算值和设备辅助信息计算值;所述控制执行单元被配置为接收熔断信息、辅助决策信息以及规格化指令信息,进行反制指令的生成控制。2.如权利要求1所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述探测反制设备不限于:雷达探测设备、tdoa探测设备、云哨探测设备、频谱探测探测设备和光电探测设备。3.如权利要求1所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述目标信息处理单元不限于基于接受数据或监视数据中目标区分标识、目标类型和数据来源生成目标标识key;然后,根据key检测对应目标监视数据是否存在,存在的数据进行更新,不存在的数据则新建对应类型的监视数据对象;同时对监视数据生成对应的记录目标对象,以备记录到文件;并对监视数据中获得的目标位置信息和方位角信息进行缓存,并进行规格化处理。4.如权利要求1所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述状态信息处理单元对各探测反制设备的状态数据处理包括:状态数据获取筛选步骤、状态数据入库更新步骤和状态数据获取推送步骤。5.如权利要求4所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述状态信息处理单元对各探测反制设备目标数据处理过程具体包括:s1:启动一个线程监听推送状态缓存中是否有数据;s2:启动一个线程监听状态数据处理缓存中是否有数据;s3:当两个缓存其中之一存在数据,则将数据进行数据处理筛选过程;s4:完成数据处理筛选过程后,将筛选后的设备状态数据进行入库更新;s5:根据运行监控终端请求,将当前入库后的最新设备状态数据以json格式组装,最终形成规格化状态信息。6.如权利要求5所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,步骤s3中数据处理筛选过程包括:对推送状态缓存的数据进行筛选:
当推送状态缓存中存在数据时,判断数据总条数是否大于2000,如果条数大于2000,则将缓存清空,重新回到监听状态;当数据条数小于2000条时,不做操作,重新回到监听状态;如推送状态缓存中不存在数据,则继续监听;对状态数据处理缓存的数据进行筛选:当状态数据处理缓存中存在数据时,将该缓存中的状态数据取出,同时清空该缓存数据,将取出的数据按照内部协议格式进行正确性检查,如果不通过数据正确性检查,则将该数据丢弃;如果通过数据正确性检查,则将数据的状态传递给下一步流程进行处理;如缓存中不存在数据,则继续监听。7.如权利要求5所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,步骤s4中入库更新流程包括:基于探测反制设备的设备状态数据查找状态表中是否已有该设备状态;如状态表中无该设备状态,则将该条状态中的设备经度、设备纬度和设备高度三个信息进行提取,更新设备管理表中该设备的相应字段,同时将该状态插入设备状态表,为该状态打上插入时刻的时间戳,并将该设备状态“可用”字段值置为“1”;如状态表中存在该设备状态,则将该条状态中的设备经度、设备纬度和设备高度三个信息进行提取,更新设备管理表中该设备的相应字段与设备状态表中该条状态的对应内容;同时,为该状态打上更新时刻的时间戳,如果上一条状态的“可用”字段值为“0”,表示设备在该状态传入时刻已经被判定为离线,则将该字段的值重新置为“1”。8.如权利要求1所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述指令信息处理单元对指令信息处理过程包括:a.对指令进行监听;b.对接收到的引导指令进行正确性检查;c.对引导数据中的引导模式进行判断,d.若进入单次引导模式,则进行设备引导状态的检查,查询设备是否在引导信息表中已经存在;如果设备不处于引导状态,则生成单次引导数据;若设备正处于引导状态,则将设备的状态重置为非引导状态,再生成单次引导数据;e.若进入持续引导模式,则进行设备引导状态的检查,查询设备是否在引导信息表中已经存在;若设备不处于引导状态,则生成持续引导数据;若设备正处于引导状态,则将进行模式切换判断;若为引导目标切换模式,则更新引导信息表中的目标信息;若为引导模式切换,则先将引导信息表中的该设备引导信息删除,进行引导状态重置;f.重置状态后,进行持续指令数据的生成。9.如权利要求1所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述熔断处理单元具体被配置为执行如下操作:对设备状态数据、目标数据、指令数据进行监听;进行状态条件对比,当需要进行控制的反制设备已掉线,则触发熔断机制;进行目标条件对比,当需要进行反制的目标已经消批,则触发熔断机制;进行指令数据对比,当需要进行执行的反制指令已经超过执行截止时间,则触发熔断机制。10.如权利要求1所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述引导辅助计算单
元对位置信息辅助决策计算包括:两位置相对距离计算;两位置相对方位俯仰高度计算;两光电视距交点的方位俯仰距离计算。11.如权利要求1所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述引导辅助计算单元对设备信息辅助决策计算包括:可用设备列表计算;目标距可用设备距离列表计算;目标距最近可用设备计算;目标距所有站点距离列表计算。12.如权利要求11所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,设备信息辅助决策计算流程包括:持续监听辅助计算请求;根据终端请求传入的需要计算的设备类型进行设备终端查找;其中,设备终端查找为查找某一类的设备对应的多个设备终端是否健康,如设备终端不健康,则该终端对应的一个或多个设备被视为不可用;若设备终端健康,则再判断该终端对应的一个或多个设备是否健康,即根据当前设备状态判断设备是否在线和工作正常;若设备状态健康,则根据当前设备状态中的设备位置信息与目标位置信息计算出请求的计算列表,以json格式返交给指令执行单元;回到监听请求状态。13.如权利要求1所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述控制执行单元中反制指令的生成控制包括:将生成的引导数据根据数据类型的不同生成不同的引导命令,再对生成的引导命令进行执行。14.如权利要求13所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述控制执行单元中引导命令生成的流程为:启动线程对引导信息表进行轮询;如果引导信息表为空,则不作操作,下一个轮询周期再次判断;如果引导信息表不为空,则将表中的引导信息取出;根据引导信息查询该设备对应的终端是否健康;如设备终端不健康,则不做操作,进行下一条引导信息的处理;如果设备终端健康,则进行设备状态的查询;根据引导信息查询该设备是否健康;如设备不健康,则不做操作,进行下一条引导信息的处理;如果设备健康,则进行目标信息查询;根据引导表目标id,查询目标数据库中的目标状态,进行目标状态判断;如目标点已经丢失,则目标的相关经纬度、高度信息沿用上一次记录在引导信息表中的值;如果目标点持续更新,则进行目标信息查询,目标的相关经纬度、高度信息采用最新值;结合不同类型的设备,将目标信息进行位置数据处理计算,转换成相应的方位俯仰信息;生成当前时刻的引导命令,发送到协议转换服务进行引导命令的执行;完成执行过程后进行下一条引导信息的处理;完成一轮的引导信息表轮询后,等待下一个轮询周期,进行重新遍历执行。15.如权利要求13或14所述的多反制设备自动控制装置,其特征在于,所述控制执行单元中生成的引导命令进行执行的流程为:对引导数据进行监听;
当接收到的是单次的引导命令,则根据引导数据和既定的接口协议,生成json格式的引导命令,发送到外部进行引导命令的执行;当为目标更新数据,则读取引导信息表中对应的设备引导信息,更新其中的目标信息id、目标最近一次经度、纬度和高度值;当为持续引导数据,则先进行目标的信息查询,根据引导数据中的目标id值,查找到目标最近一次经度、纬度、高度值,将他们组装成引导信息插入引导信息表中;执行、更新或者信息入库后,又重新回到引导数据监听状态。
技术总结
本发明公开了一种基于目标信息的多反制设备自动控制装置,所述多反制设备自动控制装置包括:目标信息处理单元、状态信息处理单元、指令信息处理单元、熔断处理单元、引导辅助计算单元与控制执行单元。本发明通过无人机反制过程中的多类目标信息输入,进行了过程控制机制设计、控制生成输出,实现了一种多种探测设备交叉控制的原理装置。不但统一了输入输出数据格式,同时实现了辅助决策信息计算和自动引导的高级功能。导的高级功能。导的高级功能。
技术研发人员:李兆阳 刘永刚 李君惠 王彦成 姜山 冯军 刘阳 何聪 汪毅 孙泽
受保护的技术使用者:四川九洲空管科技有限责任公司
技术研发日:2021.11.05
技术公布日:2022/3/7