CN112857151B - 一种低小慢无人机应急处置*** - Google Patents

一种低小慢无人机应急处置*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低小慢无人机应急处置***，包括反低小慢无人机飞行器、地面指挥控制车辆；反低小慢无人机飞行器与地面指挥控制车辆通信连接，所述反低小慢无人机飞行器设置有喷气装置，所述地面指挥控制车辆设置有控制台、雷达装置和反低小慢无人机飞行器操控设备，雷达装置和反低小慢无人机飞行器操控设备分别与控制台连接，反低小慢无人机飞行器操控设备与反低小慢无人机飞行器通信连接等；本发明克服了导弹打击微小目标成本过高的缺点，具备部署灵活，能够快速打击等优点。

Description

一种低小慢无人机应急处置***
技术领域
本发明涉及低空防御领域，更为具体的，涉及一种低小慢无人机应急处置***。
背景技术
目前，无人机在民用和军事领域均有着广泛的应用。在民用领域，无人机用于摄影、地质气象勘探、快递运输、抢险救灾等。由于无人机具有成本低廉、可探测性低、快速部署的特点，在军事领域常被用于战场侦察，智能集群作战，对敌方防空阵地和军事目标进行诱骗干扰和饱和攻击，基于此，各国都在大力发展无人机技术。目前，无人机向着微小型化的方向发展演进。
无人机不仅在军事领域存在着巨大的威胁，同时一些不法分子利用无人机进行非法交易，扰乱破坏重要公共区域场所的安全秩序，对人民的生命财产构成威胁，因此反低小慢无人机技术逐渐成为了研究热点，尤其是针对低小慢的无人机目标，各国已发展出了多种反低小慢无人机的方法，包括火力打击、密集弹幕拦截、弹网捕捉、电磁干扰、控制劫持、高功率微波武器毁伤、激光毁伤或直接用直升机、格斗无人机打击“低小慢”目标等等，但是大都存在部署复杂，响应慢，成本高等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低小慢无人机应急处置***，克服了导弹打击微小目标成本过高的缺点，具备部署灵活，能够快速打击等优点。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
一种低小慢无人机应急处置***，包括反低小慢无人机飞行器、地面指挥控制车辆；反低小慢无人机飞行器与地面指挥控制车辆通信连接，所述反低小慢无人机飞行器设置有喷气装置，所述地面指挥控制车辆设置有控制台、雷达装置和反低小慢无人机飞行器操控设备，雷达装置和反低小慢无人机飞行器操控设备分别与控制台连接，反低小慢无人机飞行器操控设备与反低小慢无人机飞行器通信连接。
进一步地，所述反低小慢无人机飞行器包括大展弦比机翼、V型尾翼、主发动机，且主发动机的进气口安装在飞行器的机身上方。
进一步地，喷气装置安装在反低小慢无人机飞行器的中后部位于主发动机进气口下方。
进一步地，喷气装置沿反低小慢无人机飞行器的机身侧向对称安装一对。
进一步地，所述地面指挥控制车辆包括载车平台、指挥控制方舱，载车平台用于搭载指挥控制方舱和雷达装置，指挥控制方舱用于对目标进行探测、识别和跟踪，对反低小慢无人机飞行器进行通信指挥控制和目标方向的指引。
进一步地，所述雷达装置采用抛物面形状，用于信号的发送和接收，其在不使用时折叠安放于指挥控制方舱上部。
进一步地，在所述指挥控制方舱设置有评估模块，用于对目标毁伤效果进行评估。
进一步地，所述地面指挥控制车辆设置有显示面板，显示面板与控制台连接。
进一步地，反低小慢无人机飞行器操控设备设置在指挥控制方舱内部，且反低小慢无人机飞行器操控设备包括飞行状态显示面板、传回图像显示面板，目标探测跟踪雷达显示面板。
本发明的有益效果是：
本发明是利用反低小慢无人机飞行器来攻击无人机，在反低小慢无人机飞行器上加装喷气装置，在无人机抵近目标时启动喷气装置，利用其产生的高速气流使目标翻转坠地；无人机由地面指挥车辆控制，可重复使用，本发明克服了导弹打击微小目标成本过高的缺点，具备部署灵活，能够快速打击等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一般的低小慢无人机；
图2为本发明的反低小慢无人机飞行器的主视图；
图3为本发明的反低小慢无人机飞行器的俯视图；
图4为本发明的反低小慢无人机飞行器的侧视图；
图5为本发明反低小慢无人机飞行器抵近目标利用机身侧向喷气口喷射目标示意图；
图6为无人机在喷射气流速度为1.5Ma下机身上表面的压力云图；
图7为无人机在喷射气流速度为1.5Ma下机身下表面的压力云图；
图中，1-大展弦比机翼，2-V型尾翼，3-主发动机，4-喷气装置，5-低小慢无人机。
具体实施方式
本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
如图1所示，一种低小慢无人机应急处置***，包括反低小慢无人机飞行器、地面指挥控制车辆；反低小慢无人机飞行器与地面指挥控制车辆通信连接，所述反低小慢无人机飞行器设置有喷气装置4，所述地面指挥控制车辆设置有控制台、雷达装置和反低小慢无人机飞行器操控设备，雷达装置和反低小慢无人机飞行器操控设备分别与控制台连接，反低小慢无人机飞行器操控设备与反低小慢无人机飞行器通信连接。
进一步地，所述反低小慢无人机飞行器包括大展弦比机翼1、V型尾翼2、主发动机3，且主发动机3的进气口安装在飞行器的机身上方。
进一步地，喷气装置4安装在反低小慢无人机飞行器的中后部位于主发动机3进气口下方。
进一步地，喷气装置4沿反低小慢无人机飞行器的机身侧向对称安装一对。
进一步地，所述地面指挥控制车辆包括载车平台、指挥控制方舱，载车平台用于搭载指挥控制方舱和雷达装置，指挥控制方舱用于对目标进行探测、识别和跟踪，对反低小慢无人机飞行器进行通信指挥控制和目标方向的指引。
进一步地，所述雷达装置采用抛物面形状，用于信号的发送和接收，其在不使用时折叠安放于指挥控制方舱上部。
进一步地，在所述指挥控制方舱设置有评估模块，用于对目标毁伤效果进行评估。
进一步地，所述地面指挥控制车辆设置有显示面板，显示面板与控制台连接。
进一步地，反低小慢无人机飞行器操控设备设置在指挥控制方舱内部，且反低小慢无人机飞行器操控设备包括飞行状态显示面板、传回图像显示面板，目标探测跟踪雷达显示面板。
一种低小慢无人机应急处置***，包括反低小慢无人机飞行器，地面指挥控制车辆；反低小慢无人机飞行器可以是一种小型无人机，由地面车辆平台进行指挥控制，负责对目标进行摧毁；地面指挥控制车辆负责对低小慢无人机进行探测、识别和跟踪，对反低小慢无人机飞行器进行通信指挥控制和目标方向的指引，同时对目标毁伤效果进行评估。
反低小慢无人机飞行器可以是一种小型无人机，采用大展弦比机翼，V型尾翼，发动机进气口安装在机身上方，在该无人机的中后部位于发动机进气口下方沿机身侧向对称安装一对高速喷气装置，在抵近目标一定距离时，启动喷气装置，利用高速喷射气流使目标失稳坠落。
地面指挥控制车辆包括载车平台、指挥控制方舱、雷达装置，载车平台用于搭载指挥控制方舱和雷达设备，可以实现快速机动；指挥控制方舱负责对目标进行探测、识别和跟踪，对无人机进行通信指挥控制和目标方向的指引，同时对目标毁伤效果进行评估；雷达装置采用抛物面形状，用于信号的发送和接收，其在不使用时折叠安放于方舱上部。
指挥控制方舱内部包括无人机操控设备，无人机飞行状态显示面板，无人机传回图像显示面板，目标探测跟踪雷达显示面板，以及其它车载设备的控制台。
在本发明的其他实施例中，提供一种低小慢无人机应急处置***，用于要地防空。图1为一般的低小慢无人机5，图2～4分别是本发明实施例的反低小慢无人机飞行器的主视图、俯视图和侧视图，本发明实施例的反低小慢无人机飞行器的一个显著特征是在机身中后部沿侧向对称安装一对高速喷气装置4，图3为本发明实施例的反低小慢无人机飞行器抵近目标时，利用机身侧向喷气装置4的喷气口喷射目标的示意图，图4、5分别为模拟反低小慢无人机飞行器在喷射气流速度为1.5Ma下时机身表面的压力云图。
本发明实施例中，经过计算流体力学软件仿真，在500m高度处，当喷射气流以30度倾角、1.5Ma的速度吹向无人机时，无人机相对来流的参考面积S＝0.01958m2，参考长度L＝0.7m，500m高度处的空气密度ρ＝1.167kg/m3，得到俯仰力矩MZpq＝190.91N·m；假设无人机重10kg，则无人机的机翼为克服喷射气流所引起的力矩而产生的力矩MZjy可由下式计算：
Figure BDA0002906912530000061
显然，MZpq>MZjy，表明喷射气流可以使无人机失稳翻滚，而喷气装置可以产生大于1.5Ma速度的气流，即可以产生更大的翻滚力矩，因此本发明的其他实施例经仿真验证是有效可行的。
本发明实施例中，在使用时首先将雷达开机，雷达开始搜索目标，发现目标后在雷达显示器上显示出目标的距离方位速度等信息，车上的指挥控制***指引反低小慢无人机飞行器飞向目标，反低小慢无人机飞行器上的传感器感知到达合适的角度方位时，启动喷气装置，利用高速喷射气流使目标失稳坠落。综合雷达显示器和反低小慢无人机飞行器回传图像来判断摧毁效果，当雷达显示器上目标的轨迹中断，以及反低小慢无人机飞行器回传影像显示目标翻滚掉落，即可判断打击成功。
本发明功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，在一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)以及相应的软件中执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，进行测试或者实际的数据在程序实现中存在于只读存储器(Random Access Memory，RAM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等。

Claims (6)

1.一种低小慢无人机应急处置***，其特征在于，包括反低小慢无人机飞行器、地面指挥控制车辆；在反低小慢无人机飞行器上加装喷气装置（4），在无人机抵近目标时启动喷气装置，利用其产生的高速气流使目标翻转坠地；无人机由地面指挥车辆控制，能够重复使用；反低小慢无人机飞行器与地面指挥控制车辆通信连接，所述反低小慢无人机飞行器设置有喷气装置（4），所述地面指挥控制车辆设置有控制台、雷达装置和反低小慢无人机飞行器操控设备，雷达装置和反低小慢无人机飞行器操控设备分别与控制台连接，反低小慢无人机飞行器操控设备与反低小慢无人机飞行器通信连接；所述反低小慢无人机飞行器包括大展弦比机翼（1）、V型尾翼（2）、主发动机（3），且主发动机（3）的进气口安装在飞行器的机身上方；喷气装置（4）安装在反低小慢无人机飞行器的中后部位于主发动机（3）进气口下方；喷气装置（4）沿反低小慢无人机飞行器的机身侧向对称安装一对。
2.根据权利要求1所述的一种低小慢无人机应急处置***，其特征在于，所述地面指挥控制车辆包括载车平台、指挥控制方舱，载车平台用于搭载指挥控制方舱和雷达装置，指挥控制方舱用于对目标进行探测、识别和跟踪，对反低小慢无人机飞行器进行通信指挥控制和目标方向的指引。
3.根据权利要求1或2任一所述的一种低小慢无人机应急处置***，其特征在于，所述雷达装置采用抛物面形状，用于信号的发送和接收，其在不使用时折叠安放于指挥控制方舱上部。
4.根据权利要求2所述的一种低小慢无人机应急处置***，其特征在于，在所述指挥控制方舱设置有评估模块，用于对目标毁伤效果进行评估。
5.根据权利要求2所述的一种低小慢无人机应急处置***，其特征在于，所述地面指挥控制车辆设置有显示面板，显示面板与控制台连接。
6.根据权利要求2所述的一种低小慢无人机应急处置***，其特征在于，反低小慢无人机飞行器操控设备设置在指挥控制方舱内部，且反低小慢无人机飞行器操控设备包括飞行状态显示面板、传回图像显示面板，目标探测跟踪雷达显示面板。
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