本發(fā)明涉及領域，尤其涉及一種無人機測向方法、裝置及系統(tǒng)、電子設備、存儲介質(zhì)。

背景技術：

1、隨著無人機技術的快速發(fā)展，無人機也開始被大量的使用，在安全監(jiān)管、反恐維穩(wěn)、環(huán)境保護等方面帶來了諸多挑戰(zhàn)，例如對非法侵入禁飛區(qū)域的無人機或?qū)ξ唇?jīng)飛行許可的無人機進行有效的監(jiān)控和定位。無人機測向技術可以實現(xiàn)無人機在空中方向的測量，在無線電定位中具有重要的意義，被廣泛應用于無人機監(jiān)管和追蹤領域。

2、現(xiàn)有的無人機測向技術主要包括以下幾種：

3、1.頻譜探測技術：

4、無人機與其遙控器之間存在無線通信鏈路，包括圖像傳輸(圖傳)信號和遙控信號。通過被動截獲這些信號，可以利用射頻接收設備測量信號強度和到達時間差(toa)、到達角(aoa)等參數(shù)，從而實現(xiàn)對無人機的被動探測、測向和定位。

5、2.無線電測向技術：

6、無線電測向(radio?direction?finding,rdf)，也稱為無源測向，是一種利用天線陣列捕捉無人機發(fā)出的無線電信號，通過比較不同天線接收到信號的時間差或相位差，計算出信號源的方向。例如bloodhound項目就是運用這一技術來定位無人機的位置。

7、3.干涉儀測向體制：

8、干涉儀測向體制通常采用變基線技術，通過中、大尺寸的天線陣列，配備多信道接收機和先進的信號處理算法(如快速傅里葉變換)，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高速度的測向，并且還能測定信號的仰角，有效對抗波前失真的影響。

9、4.光電探測技術：

10、光電探測是利用光電傳感器捕捉無人機反射或發(fā)射的光信號，例如紅外、可見光或激光雷達等手段，通過光學系統(tǒng)和圖像處理技術確定無人機的方位。

11、5.聲波探測技術：

12、盡管無人機飛行噪音相對較小，但在某些特定環(huán)境下，尤其是低空飛行時，可以通過聲波探測設備監(jiān)聽并分析無人機飛行產(chǎn)生的噪聲，進而對其進行定位。

13、綜上所述，無人機測向技術綜合運用了無線電通訊、電子戰(zhàn)、信號處理、光電傳感、聲波探測等多學科的技術手段，在不斷地進步和完善；尤其在測量精度上更需要不斷進步和完善，以適應日益增長的無人機監(jiān)管需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種無人機測向方法、裝置及系統(tǒng)、電子設備、存儲介質(zhì)，以解決測量精度需不斷進步和完善的問題。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的：

3、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種無人機測向方法，用于接收無人機信號數(shù)據(jù)的天線數(shù)量為多根，該方法包括：

4、每次接收至少兩根所述天線的信號數(shù)據(jù)；

5、對每次接收的信號數(shù)據(jù)進行處理，具體包括：對于該次接收的其中一根天線的信號數(shù)據(jù)，將其與該次接收的其余天線的信號數(shù)據(jù)進行互相關運算，得到互相關信號強度；

6、將所述互相關信號強度與理論集中對應的信號強度理論值進行誤差度量；其中，所述理論集中與所述互相關信號強度對應的信號強度理論值包括多個搜索方位角的信號強度理論值；

7、搜索使得所述誤差度量最小，其對應的所述搜索方位角即為估計的信號來波方向。

8、可選的，所述對于該次接收的其中一根天線的信號數(shù)據(jù)，將其與該次接收的其余天線的信號數(shù)據(jù)進行互相關運算，得到互相關信號強度，具體包括：

9、對于該次接收的第i根天線的信號數(shù)據(jù)，將其與該次接收的第j根天線的信號數(shù)據(jù)進行互相關運算，得到第i根天線的互相關信號強度，表示為：

10、

11、其中，θ表示信號來波方向，m表示第m次接收信號數(shù)據(jù)，表示第i根天線的信號數(shù)據(jù)，表示第j根天線的信號數(shù)據(jù)，(·)*表示信號的共軛，δt表示接收到第j根天線的信號數(shù)據(jù)相對于接收到第i根天線的信號數(shù)據(jù)的時間延遲，2πfcδt表示接收到兩根天線的信號數(shù)據(jù)之間的相位偏差，fc為所述信號數(shù)據(jù)所在的頻率。

12、可選的，當每次接收的天線數(shù)量包括兩個以上時，所述對于該次接收的其中一根天線的信號數(shù)據(jù)，將其與該次接收的其余天線的信號數(shù)據(jù)進行互相關運算，得到互相關信號強度，具體包括：

13、對于該次接收的其中一根天線的信號數(shù)據(jù)，將其與該些接收的其余每一根天線的信號數(shù)據(jù)進行互相關運算，得到多個互相關信號強度；

14、求多個所述互相關信號強度的平均值。

15、可選的，所述天線的數(shù)量大于每次接收天線的數(shù)量；

16、所述每次接收至少兩根天線的信號數(shù)據(jù)，具體包括：

17、在一個周期t內(nèi)，對天線采用分時輪詢的方式，每次接收至少兩根天線的信號數(shù)據(jù)。

18、可選的，所述將所述互相關信號強度與理論集中對應的信號強度理論值進行誤差度量，具體包括：

19、將一個周期t內(nèi)所有輪詢得到的互相關信號強度與理論集中對應的信號強度理論值進行誤差度量；

20、將所有輪詢得到的誤差度量進行相加。

21、可選的，所述將所有得到的誤差度量進行相加，具體為：

22、將所有輪詢得到的誤差度量進行加權相加，表示為：

23、

24、其中，表示第m次輪詢的權重系數(shù)，j表示輪詢總次數(shù)，wm為第m次輪詢得到的互相關信號強度的絕對值，wsum為所有輪詢得到的互相關信號強度的絕對值之和，err(m)表示第m次輪詢的誤差度量。

25、可選的，所述互相關信號強度與理論集中對應的信號強度理論值之間的誤差度量為兩者的歐式距離。

26、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種無人機測向裝置，用于接收無人機信號數(shù)據(jù)的天線數(shù)量為多根，該裝置包括：

27、信號接收模塊，用于每次接收至少兩根所述天線的信號數(shù)據(jù)；

28、互相關模塊，用于對每次接收的信號數(shù)據(jù)進行處理，具體用于：對于該次接收的其中一根天線的信號數(shù)據(jù)，將其與該次接收的其余天線的信號數(shù)據(jù)進行互相關運算，得到互相關信號強度；

29、誤差度量模塊，用于將所述互相關信號強度與理論集中對應的信號強度理論值進行誤差度量；其中，所述理論集中與所述互相關信號強度對應的信號強度理論值包括多個搜索方位角的信號強度理論值；

30、來波方向確定模塊，用于搜索使得所述誤差度量最小，其對應的所述搜索方位角即為估計的信號來波方向。

31、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種無人機測向系統(tǒng)，其包括：

32、多根天線，用于接收無人機的信號數(shù)據(jù)；

33、多通道接收機，用于每次接收至少兩根天線的信號數(shù)據(jù)；每個通道每次接收一根天線的信號數(shù)據(jù)；

34、多個開關，連接于所述天線與所述接收機之間；用于控制所述多通道接收機的接收時刻以及每次對應接收的天線；

35、信號處理設備，用于對每次接收的信號數(shù)據(jù)進行處理，具體地：對于該次接收的其中一根天線的信號數(shù)據(jù)，將其與該次接收的其余天線的信號數(shù)據(jù)進行互相關運算，得到互相關信號強度；還用于將所述互相關信號強度與理論集中對應的信號強度理論值進行誤差度量；其中，所述理論集中與所述互相關信號強度對應的信號強度理論值包括多個搜索方位角的信號強度理論值；還用于搜索使得所述誤差度量最小，其對應的所述搜索方位角即為估計的信號來波方向。

36、可選的，所述天線的數(shù)量為所述接收機的通道數(shù)量的多倍；

37、所述開關與所述接收機的通道一一對應；

38、所述開關為多路開關，所述開關的每一路對應一根所述天線。

39、可選的，多根天線均勻分布于一圓形上。

40、根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種電子設備，其包括：

41、處理器；

42、以及，用于存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器；

43、其中，所述處理器通過運行所述可執(zhí)行指令實現(xiàn)上述所述方法中的步驟。

44、根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述所述方法中的步驟。

45、本發(fā)明提供的無人機測向方法、裝置及系統(tǒng)、電子設備、存儲介質(zhì)，對每次接收的兩根天線的信號數(shù)據(jù)進行互相關運算，得到的互相關信號強度包含了信號的信號強度和信號的來波方向，以幅度為權重對相位進行加權，充分利用了天線的幅度響應和相位響應能夠提供的信息，提高了測向精度，并且在各種場景下的性能表現(xiàn)適應性更強。

46、本發(fā)明的一可選方案中，誤差度量時加入了權重系數(shù)，考慮了由于不同天線擺放位置的差異對誤差度量的準確性所造成的影響，進一步提高了測向精度。