(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210661010.4 (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 林国义 地址 上海市虹口区密云 路471弄4号404室 (72)发明人 林国义　 (74)专利代理 机构 北京圣州专利代理事务所 (普通合伙) 11818 专利代理师 李春 (51)Int.Cl. G06V 20/17(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 一种基于多模态感测的陆海空探测定位方 法 (57)摘要 本发明公开了一种基于多模态感测的陆海 空探测定位方法， 通过声波接收器采集无人机的 声波信号数据， 根据声波数据计算每个声波接收 器的接受信号时延， 进一步得到无人机的定位坐 标， 并对无人机的相对于接收器阵列的飞行方向 进行判断。 通过对声波信号进行特征提取， 对目 标物体是否为无人机的判定结果输出。 由判定的 无人机方向， 启动摄像头对准无人机的飞行方向 进行无人机的图像采集， 对图像进行处理， 对采 集到的图像进行图像压缩， 最后对 无人机进行检 测识别。 声波探测判定结果和图像检测识别结果 只要有一个判定为无人机， 都将会进行预警提 示。 根据无人机的频率变化情况判定无人机的状 态属于悬停、 靠近、 远离哪一种。 本发明具有判定 精度高， 能在大雾天气使用、 成本低、 算力小的特 点。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115019207 A 2022.09.06 CN 115019207 A 1.一种基于多模态感测的陆海空探测定位方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 通过声波接收器采集无人机的声波信号数据， 根据声波数据计算每个声波接收器的接 受信号时延， 进一步得到无人机的定位坐标， 对无人机的相对于接 收器阵列的飞行方向进 行判断； 通过对声 波信号进行 特征提取， 对目标物体是否为无 人机的判定结果输出； 判定无人机方向后， 启动摄像头对准无人机的飞行方向进行无人机的图像采集并对图 像进行处 理； 对采集到的图像进行图像压缩， 最后对无 人机进行检测识别。 2.根据权利要求1所述的基于多模态感测的陆海空探测定位方法， 其特征在于， 所述声 波接收器为 五元的阵列方式， 其中， 所述阵列中心 位置处设置一个接收器， 其余四个接收器 围成长方 形， 并对称布置， 并以中心接收器为 坐标中心建立 一个坐标系。 3.根据权利要求2所述的基于多模态感测的陆海空探测定位方法， 其特征在于， 所述坐 标系可以建立接收器与目标无人机坐标(x,y,z)两两接收器之间接收到声波信号的时延之 间的方程式.两两接 收器之间的声波信号接 收时延计算采用互广义相关算法， 根据得到的 时延， 计算出目标 无人机的坐标,即对无 人机进行定位。 4.根据权利要求3所述的基于多模态感测的陆海空探测定位方法， 其特征在于， 根据互 广义相关算法计算出的时延比较的正负， 可以判断出 无人机与接收器坐标的相对方向。 5.根据权利要求1所述的基于多模态感测的陆海空探测定位方法， 其特征在于， 运用梅 尔倒谱系数法对声波信号进行特征提取， 可以分类出无人机、 自然噪声、 汽车噪声， 运用BP 神经网络对无 人机的判定结果输出。 6.根据权利要求1所述的基于多模态感测的陆海空探测定位方法， 其特征在于， 图像检 测和声波探测输出中只要一个探测到无 人机都， 都会发出 预警信号。 7.根据权利要求1所述的基于多模态感测的陆海空探测定位方法， 其特征在于， 当无人 机接近接收器时， 声波频率会变大， 无人机远离接收器时， 接收到的声波频率的将变小， 无 人机悬停时， 接收的声 波频率变化 不大， 以此 可以判断无 人机的运行状态。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115019207 A 2一种基于多模 态感测的陆海空探测定位方 法 技术领域 [0001]本发明涉及探测定位技术领域， 尤其涉及基于一种基于多模态感测的陆海空探测 定位方法。 背景技术 [0002]近年来， 常有报到无人机在机场附近飞行造成飞机无法正点飞行。 随着无人机技 术的发展， 无人机越来越普及， 且由于现在技术的越发成熟， 无人机已经向着小型化、 微型 化的发展， 微型无人机体积小、 操作简单、 飞行高度低、 地物遮挡多， 使得无人机在禁止飞行 的场所飞行不易被发现， 且加上大雾天气， 对无人机的探测更加困难， 防范 处理无人机的干 扰和破坏， 已经成为边境、 危险场所、 军事要地和重大安保活动现场的世界性的难题， 具体 表现为难管控、 难侦测、 难处置。 目前针对无人机的探测有 人工观测、 接收器探测、 无线电探 测和图像检测等。 [0003]人工观测的方式是靠人的视力和听力去感知判断， 正常情况下， 人的听力在500 ‑ 800米， 能见度为0.25平方米的天气， 人的对于空中的物体的视力为2 ‑3公里， 况且 人的精力 有限， 专注时长有限， 人的主观意志容易受天气的影响， 不能满足一天24小时的监测， 使得 人工观测判定的准确 性不稳定， 人工成本也较高。 接 收器探测是通过阵列的接 收器接受无 人机的回波信息， 获取无人机的速度、 位置等特征信息来识别无人机， 单接收器的阵列大小 对无人机的探测精准度有一定的影响。 [0004]尤其是在以无人机去探测无人机时。 由于无人机自身的大小， 使得在无人机上 阵 列空间较小的情况下， 会影响无人机的探测精度， 且对于体积较小、 低噪声的无人机探测较 为困难。 无线电探测是使用频率来识别无人机， 但对于不发射无线电信号的无人机则难以 进行探测， 图像探测是通过摄像头采集无人机的图像数据进 行特征提取来进 行无人机的探 测识别， 该方法对处于大雾天气或晚上黑夜的微型 的无人机来说探测较为困难， 且对硬件 的算力要求较高。 发明内容 [0005]鉴于现有技术的缺陷， 本发明旨在于提供一种基于多模态感测的陆海空探测定位 方法。 [0006]为了实现上述 技术目的， 本发明采用的技 术方案如下： [0007]一种基于多模态感测的陆海空探测定位方法， 所述方法包括： [0008]通过声波接收器采集无人机的声波信号数据， 根据声波数据计算每个声波接收器 的接受信号时延， 进一步得到无人机的定位坐标， 对无人机的相对于接 收器阵列的飞行方 向进行判断； [0009]通过对声 波信号进行 特征提取， 对目标物体是否为无 人机的判定结果输出； [0010]判定无人机方向后， 启动摄像头对准无人机的飞行方向进行无人机的图像采集并 对图像进行处 理；说　明　书 1/5 页 3 CN 115019207 A 3