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低空飞行器智能监测关键技术及应用

成果类型:: 发明专利,软件著作权,著作权

发布时间: 2022-11-13 13:41:59

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 倪晶 | 2022-11-13 13:41:59

以多旋冀为主的低空小型无人机已广泛应用到工业、军事、民用等方面,在其市场的快速增长的同时,无人机的“黑飞”与“滥飞”对个体及公共安全形成亚重威胁和挑战,近年来国内外发生的多起无人机入侵事件,暴露出低空小型无人机防控不仅仅是城市安全和隐私保护的问题,更是关系到国家形象与国家安全的大事,迫切需要研发一整套完整有效的技术手段以实现无人机监测和防范无人机监测与防范主要面临的技术挑战包括:无人机种类繁多特征各异,对无人机特征提取的智能化水平低,导致检测与识别精度低:无人机飞行环培背景复杂,单一传感器检测能力有限,但多源异构传感器融合理论与技术在无人机监则应用中尚不成熟:无人机处士动态飞行之中,多种传感器融合出处理对系统的信号处理实时性要求非常高,且系统需要考虑传感器容错。鉴于此,本课题组经过近十年的研发,发明了一套用于低空小型无人机检测的技术并应用于实际系统。

1. 针对复杂图像背景下远距离低空飞行器精准识别难题,发明了基于关键帧搜索目标匹配的分布式主从相机协同智能检测方法,提出了一种全景主相机疑似目标检测算法,设计了基于深度神经网络的双流目标检测识别算法。2. 针对电磁干扰条件下不同类型低空飞行器的检测定位难题,发明了基于无线电谱纹识别的干扰辨识方法,提出了基于上下行信号时频特征学习的标准协议飞行器检测方法、基于频谱特征时空融合学习的非标准飞行器检测方法及基于张量阵列信号处理的目标角度估计方法,提升了定位精度。3. 针对低空飞行器音频检测的特征湮没问题,发明了基于最小方差无失真滤波的信号增强方法,提出了基于谐波能量包络特征与注意力机制的多特征融合残差神经网络检测方法,发明了基于贝叶斯推断和多谐波信号关联性估计的声源定位技术,提高了目标检测性能和目标定位精度。4. 发明了基于关联性分析的异构传感器融合检测算法,提出了一种射频感知引导的无人机融合定位方法,设计研发了低功耗高速边缘视频智能处理硬件系统和基于 Jacobi 并行加速的射频定位硬件电路,研制的多传感低空飞行器监测系统具有强容错性、高实时性。

本成果可应用于政府、部队、民间等多种重大活动中的完整低空安保任务。本项目成果所研发的车载移动无人机探测反制装备中标公安部无人机侦测反制装备采购项目(招标编号:0702-1941CITC2G87),并已被纳入公安部无人机侦测反制体系。本成果还被应用到 2019第六届世界互联网大会(浙江乌镇,2019 年 10 月)、2020 新冠疫情后国家最高领导人浙江考察(浙江杭州等,2020 年 4 月)、宁夏回族自治区成立 60 周年庆祝大会(宁夏银川,2018年 9 月)、2019 新疆吐鲁番春博会(新疆吐鲁番,2019 年 3 月)、2019 全国双创周开幕式(浙江杭州,2019 年 6 月),2019 世界环境日保护大会(浙江杭州,2019 年 6 月)等重要活动保障中。 本成果还可以被应用到军事设施、监狱、重点单位以及关键基础设施等多个大型重点项目中,为公共安全、反恐、城市安保等提供了有效保障。在军事设施保障方面,本项目成功应用于“新疆某军用机场低空探测与反制”项目,“某大型军工造船厂低空防御系统建设”,三峡集团金沙江 XX 大型水电站”低空防御系统。本项目成果还被应用于青海省东川监狱、云南省昆明未成年管教所、溪洛渡水电站、中化天津港、安徽蚌埠黑虎山水厂等关键单位和重要基础设置保障中。此外,本成果在城市安保领域也有着示范性应用。本成果在阿里巴巴集团智慧城市建设项目中得到部署应用,用于保障城市典型场景的低空安全。

1史治国 男 1978.07 教授 博士 浙江大学 提出音频的系统方案、提出系统加速思路2 陈积明 男 1978.02 教授 博士 浙江大学 提出射频的系统方案、提出射频的检测思路3 吴均峰 男 1987.01 研究员 博士 浙江大学 提出融合检测的方案4 严鹏 男 1981.09 高级工程师 硕士 上海无线电设备研究所 提出射频引导多源融合探测方案5 陈剑锋 男 1978.05 无 本科 浙江欧软低空防务技术有限公司 提出多源检测一体机设想提出6 孙优贤 男 1940.12 教授 本科 浙江大学 提出系统容错思想

自2018年,本成果带来的新增产值共计17758.78万元,其

中2018年的新增产值为5752万元,2019年的新增产值为10104.83万元,2020

年截至目前的新增产值为1901.95万元:本成果的带来的新增利润共计4607.49

万元,其中2018年的新增利润为1355万元,2019年的新增利润为2555.73万

元,2020年截至目前的新增利润为696.76万元;本成果带来的节支总额达到

170433万元其中2018年的节支总额为380万元,2019年的节支总额为1047.06

万元,2020年截至目前的节支总额为277.27万元。

推广措施将主要考虑军民两条路线齐头并进,继续面向国家和政府的重大活动、军事设施安防、重要基础设置安防的需求,进行全方面的推广工作,另一方面面向群众生活的方方面面的需求,发掘可能的量大面广的民用应用场景,推广项目的经济效益。