CN106846922A - 低空近程集群协同防卫系统及防卫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低空近程集群协同防卫系统及防卫方法，该系统包括预警监视模块、空中反制模块、地面反制模块和控制中心。本发明将预警监视模块采集的数据发送到控制中心，形成可视化空情态势，当非法低慢小飞行物入侵时，预警监视模块对非法飞行物进行识别、跟踪及监视，指示非法飞行物方位和高度，控制中心驱动空中反制模块或地面反制模块对非法飞行物进行处置。控制中心对空中反制模块或地面反制模块发出控制指令，也可处理空中无人反制模块或地面无人反制模块回传的信息并进行实时处理。空中无人反制模块通过其搭载的任务载荷，对目标进行驱离或打击。地面无人反制模块通过其搭载的任务载荷，对目标进行驱离、打击或有效抑制低空飞行物。
Description
技术领域
本发明属于低空飞行安全技术领域，具体地指一种低空近程集群协同防卫系统及防卫方法。
背景技术
低空近程是指真高1000米(含)以下，周界40公里以内的空间范围。它是普通人自由地徜徉，实现触碰天空的梦想和壮志的低空区域，也是低慢小飞行物的主要活动区域。低慢小飞行物是具有“低空超低空飞行，飞行速度较慢，目标体积较小”等全部或部分特征的航空器或空飘物，主要包括滑翔机、载人汽球、飞艇、无人机、滑翔伞、三角翼、热气球、飞艇、航空模型、空飘气球、孔明灯、鸟类等。
随着通航产业的不断发展，以无人航空器为代表的低慢小飞行物普及度越来越广，各行各业对低空空域的使用需求也日益提高。近年来，微型或小型无人航空器在地理测绘、农业植保和航空摄像等商业价值快速增长，给低空近程空域管控带来较大困难，存在安全隐患，容易发生突发安全事件，造成人员和经济损失。“低慢小”飞行目标的探测、识别以及防御是各国都面临的棘手问题。
在实际发明创造的过程中，现有技术存在如下缺陷：(1)侦测手段单一，难以适应新兴威胁；(2)近程防卫反制手段缺乏；(3)低空近程控制区域受限；(4)侦测与防卫平台未实现“互联、互通、互融”；(5)应用场景单一，多场景适应力差，应急反应部署时间长。
发明内容
本发明的主要目的是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、集成度高、安装方便、应用灵活全天候低空近程集群协同防卫系统及防卫方法，能够实现对目标区域进行自动扫描探测，对低空飞行物数据自动采集、实时监测、快速分析并及时预警，对低空飞行物进行多角度、多层次、多方位监控。
为实现上述目的，本发明所设计的低空近程集群协同防卫系统，其特殊之处在于，包括预警监视模块、空中反制模块、地面反制模块和控制中心；
所述预警监视模块：用于根据控制中心的巡检指令对低空空域出现的飞行物进行探测定位、跟踪监视，并将采集的监控信息发送至控制中心；
所述空中反制模块：用于根据控制中心发出的查证指令对低空空域出现的飞行物进行查证，确认后向控制中心发送确认信息，并根据控制中心发出的空中反制指令通过搭载的任务载荷，对飞行物目标进行低空驱离或者打击；
所述地面反制模块：用于根据控制中心发出的查证指令对低空空域出现的飞行物进行查证，确认后向控制中心发送确认信息，并根据控制中心发出的地面反制指令通过搭载的任务载荷，在地面上对飞行物目标进行低空驱离或者打击；
所述控制中心：用于向所述预警监视模块发送巡检指令，根据所述预警监视模块采集的监控信息向空中反制模块、地面反制模块发送查证指令，并根据返回的确认信息判断飞行物威胁程度，根据判断结果向空中反制模块发送空中反制指令和/或向地面反制模块发送地面反制指令。
进一步地，所述预警监视模块包括预警电源供应模块、分别与所述预警电源供应模块相连的预警处理器、数据采集模块、预警驱动电路和预警通信模块，所述数据采集模块、预警驱动电路和预警通信模块均与预警处理器相连。
更进一步地，所述空中反制模块包括空中反制电源供应模块、分别与所述空中反制电源供应模块相连的空中处理器、无人飞行载具、空中任务载荷模块、空中驱动电路、空中通信模块，所述无人飞行载具、空中任务载荷模块、空中驱动电路、空中通信模块均与空中处理器相连。
更进一步地，所述地面反制模块包括地面反制电源供应模块、分别与所述地面反制电源供应模块相连的地面处理器、无人地面载具、地面任务载荷模块、地面驱动电路、地面通信模块，所述无人地面载具、地面任务载荷模块、地面驱动电路、地面通信模块均与地面处理器相连。
更进一步地，所述数据采集模块包括电磁传感器、声波传感器、红外光学传感器、信号处理电路。
更进一步地，所述空中任务载荷模块包括空中高清全景感知模块、空中红外夜视感知模块、空中声音驱散模块、空中光电驱散模块、空中弹药装备模块。
更进一步地，所述地面任务载荷模块包括地面高清全景感知模块、地面红外夜视感知模块、地面声音驱散模块、地面光电驱散模块、地面弹药装备模块、地面电磁干扰模块。
更进一步地，所述无人飞行载具包括固定翼、多旋翼、倾转旋翼无人机。
一种应用于上述低空近程集群协同防卫系统的防卫方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：
1)所述控制中心向预警监视模块、空中反制模块、地面反制模块发送自检指令并确认返回信息；
2)所述控制中心向预警监视模块发送巡检指令，所述预警监视模块接收巡检指令后监视空域并发现入侵飞行物，将采集的监控信息发送至控制中心；
3)所述控制中心向空中反制模块、地面反制模块发送查证指令，所述空中反制模块、地面反制模块向控制中心发送监控信息；
4)所述控制中心根据监控信息判断入侵飞行物的危险程度，根据判断结果向空中反制模块发送空中反制指令和/或向地面反制模块发送地面反制指令；
5)所述空中反制模块根据空中反制指令通过搭载的任务载荷，对飞行物目标进行低空驱离或者打击；
6)所述地面反制模块根据地面反制指令通过搭载的任务载荷，在地面上对飞行物目标进行驱离或者打击。
优选地，所述监控信息采用H.265数据编码形式发送。
本发明将预警监视模块采集到的数据，通过其通讯子模块发送到控制中心，形成可视化空情态势。做到对重点区域内所有目标的身份识别和行为监控。当发生非法低慢小飞行物入侵监控区域时，预警监视模块对非法飞行物进行识别、跟踪及监视，指示非法飞行物方位和高度，控制中心形成相应的处置解决方案，启动空中反制模块或地面反制模块对非法飞行物进行处置。控制中心可以对空中反制模块或地面反制模块发出控制指令，也可处理空中无人反制模块或地面无人反制模块回传的信息并进行实时处理。空中无人反制模块可通过其搭载的任务载荷，对目标进行驱离或打击。地面无人反制模块可通过其搭载的任务载荷，对目标进行驱离、打击或有效抑制低空飞行物。
本发明结构简单、集成度高、安装方便、应用灵活、减少人工和维护成本较低、可靠性高、环境适应度强、目标识别率高、通讯距离远、抗干扰能力强、自动化程度较高的全天候低空近程集群协同防卫系统，其能够实现对目标区域进行自动扫描探测，对低空飞行物数据自动采集、实时监测、快速分析并及时预警，对低空飞行物进行多角度、多层次、多方位监控。同时，运用无人空地载具和任务载荷来遂行各种防卫任务，具备反制及时、处置有力的优点，大大提高了低空飞行物入侵威胁的防御能力，可在机场、军事设施、保密单位、大型活动等各种有防范低空威胁需求的场所中广泛应用。本发明能够有效防止因无人机等低慢小飞行物侵入安全警戒区域而带来的低空飞行安全隐患，大大提高了低空空域安全和重要目标的安全防卫能力。
附图说明
图1为本发明低空近程集群协同防卫系统总体结构框图；
图2为图1中预警监视模块结构框图；
图3为图2中通信单元的结构框图；
图4为图1中预警监视模块的初始化流程图；
图5为图1中空中反制模块结构框图；
图6为图1中空中反制模块的初始化流程图；
图7为图1中地面反制模块示意图
图8为图1中地面反制模块的初始化流程图
图9为本发明低空近程集群协同防卫系统工作类型示意图；
图10为本发明低空近程集群协同防卫系统自检流程图；
图11为本发明低空近程集群协同防卫系统的防卫方法流程图。
其中：预警监视模块1，警模块电源供应模块1-1，预警处理器1-2，数据采集模块1-3，电磁传感器1-31，声波传感器1-32，红外光学传感器1-33，信号处理电路1-34，预警驱动电路1-4，预警通信模块1-5，调制单元1-51，调制解调器1-51a，传输控制1-51b，数字信号处理单元1-52，传输模块1-152a，基带控制1-52b，基带处理单元1-53，基带处理1-53a，RF1-53b，天线1-53c，空中反制模块2，空中反制电源供应模块2-1，空中处理器2-2，无人飞行载具2-3，空中任务载荷模块2-4，空中高清全景感知模块2-41，空中红外夜视感知模块2-42，空中声音驱散模块2-43，空中光电驱散模块2-44，空中弹药装备模块2-45，空中驱动电路2-5，空中通信模块2-6，地面反制模块3，地面反制电源供应模块3-1，地面处理器3-2，无人地面载具3-3，地面任务载荷模块3-4，地面高清全景感知模块3-41，地面红外夜视感知模块3-42，地面声音驱散模块3-43，地面光电驱散模块3-44，地面弹药装备模块3-45，地面电磁干扰模块3-46，地面驱动电路3-5、地面通信模块3-6，控制中心4。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
参见图1所示，本发明一种低空近程集群协同防卫系统，包括预警监视模块1、空中反制模块2、地面反制模块3和控制中心4。
其中，预警监视模块1用于根据控制中心4的巡检指令对低空空域出现的飞行物进行探测定位、跟踪监视，并将采集的监控信息发送至控制中心4。预警监视模块1包括预警电源供应模块1-1、分别与预警电源供应模块1-1相连的预警处理器1-2、数据采集模块1-3、预警驱动电路1-4和预警通信模块1-5，数据采集模块1-3、预警驱动电路1-4和预警通信模块1-5均与预警处理器1-2相连。
参见图2所示，预警电源供应模块1-1包括有线动力电源、蓄电池或大功率储能电池，可选用HMC-Q36F15型军用级大功率电源模块、以及低功耗电源管理电路。预警处理器1-2根据芯片类型和任务要求，选择低功耗高性能的ARM系列芯片，可选用ARM11型号，自行编写各模块开启或关闭，控制各模块协调有序工作。数据采集模块1-3包括电磁传感器1-31、声波传感器1-32、红外光学传感器1-33和信号处理电路1-34。数据采集模块1-3的电磁传感器1-31可选用XXLY-03型号、声波传感器1-32可选用Audio Analyzer音频分析模块、红外光学传感器1-33可选用MLX90615红外温度传感器。预警通信模块1-5采用3G/4G/5G/420MHZ/800MHZ通信频段的芯片，组建无线局域专网，可选用MIMO-OFDM基带数模混合芯片BCS5731。
参见图3所示，在本实施例中，预警通信模块1-5为通用的工业MIMO-OFDM基带数模混合芯片BCS5731的传输模块，包括调制单元1-51、数字信号处理单元1-52和基带处理单元1-53。其中，调制单元1-51包括调制解调器1-51a和传输控制1-51b，数字信号处理单元1-52包括传输模块1-152a和基带控制1-52b，基带处理单元1-53包括基带处理1-53a、RF1-53b和天线1-53c。预警通信模块1-5能够与现行3G/4G网络进行交互通信和信息传输，同时能够适应专用通信频段，进行高速率的数据图像传输，具有较强的信号传输穿透绕射能力，适用于城区、大型建筑物、地铁等复杂地形、电磁环境条件，可将现场侦测态势等相关信息实时传输远程控制中心，借助后台强大的处理和分析能力，对数据进行分析处理，采取更加合理有效的方式控制各模块工作，形成“空”与“地”协同的功能网络。
参见图4所示，预警监视模块1的初始化过程是与电源供应模块相连1-1的预警处理器1-2、数据采集模块1-3、预警驱动电路1-4和预警通信模块1-5的状态自检，并与远端控制中心建立数据交换连接。预警通信模块1-5完成自身硬件的初始化后，便开启无线通信和搜寻其通信频段，与控制中心4建立通信链路并交换彼此的路由信息和位置信息。在得到控制中心4的有效回复后，便可认为预警监视模块1与控制中心4通信正常，启动数据采集模块1-3，对低空空域出现的各类飞行物进行探测定位、跟踪监视，并与控制中心4交换空情和指令信息。
空中反制模块2用于根据控制中心4发出的查证指令对低空空域出现的飞行物进行查证，向控制中心4发送监控信息，并根据控制中心4发出的空中反制指令通过搭载的任务载荷，对飞行物目标进行低空驱离或者打击。
参见图5所示，空中反制模块2包括空中反制电源供应模块2-1、分别与空中反制电源供应模块2-1相连的空中处理器2-2、无人飞行载具2-3、空中任务载荷模块2-4、空中驱动电路2-5、空中通信模块2-6，其中无人飞行载具2-3、空中任务载荷模块2-4、空中驱动电路2-5、空中通信模块2-6均与空中处理器2-2相连。
无人飞行载具2-3是低空近程集群协同防卫系统的空中主体，且不同类型的飞行载具具有不同的特点，可根据具体任务需求选择不同的飞行器载具。可选成熟的固定翼、多旋翼、倾转旋翼等为飞行载具，充分发挥各自的优长，形成远近结合、优势互补，可选用载荷10KG级的电池动力的旋翼无人机或载荷50KG级的固定翼无人机。空中任务载荷模块2-4包括空中高清全景感知模块2-41，可选用SLE/SLA-3000-OEM型模块、空中红外光学夜视感知模块2-42，可选用FLIR热成像模块、空中声音驱散模块2-43，可选用LRAD定向声波驱逐、空中光电驱散模块2-44，可选用警用探照灯装备，空中弹药装备模块2-45，可选用警用网枪/震爆弹等专用设备，提供所实现的诸如侦察、驱散、打击、预警、通信中继、救援等多样化功能，可依据致命/非致命的攻击模式，实现武力打击与驱散的有机统一。空中处理器2-2根据无人飞行载具2-3和任务性质要求，选择低功耗高性能的MSP430系列芯片，自行编写无人飞行载具2-3和空中任务载荷模块2-4控制程序，提高无人飞行载具2-3的灵活性和适应性，增强空中任务载荷模块处置的高效性。实现自主起飞、自主飞行、路线巡航和自主降落，同时可以根据基站指令实现人工干预驾驶，并且能够在5级风力情况下对无人机飞行姿态进行很好的控制。空中通信模块2-6采用MIMO-OFDM基带数模混合芯片BCS5731的芯片，组建无线局域专网，无人飞行载具通过无线通信模块迅速将事发地域数据、图像等，回传至控制中心。
参见图6所示，空中反制模块2的初始化过程其实就是空中反制模块2状态自检，并与远端控制中心4建立数据交换的过程。空中通信模块2-6完成自身硬件的初始化后，便开启无线通信和搜寻其通信频段，与控制中心4建立通信链路并交换彼此的路由信息和位置信息。在得到控制中心4的有效回复后，便可认为空中反制模块2与控制中心4通信正常，启动无人飞行载具2-3，对无人飞行载具2-3进行飞行前状态自检，注入远端控制指令。确认飞行载具2-3状态自检成功，启动空中任务载荷模块2-4检测，对空中任务载荷模块2-4的空中高清全景感知模块2-41、空中红外夜视感知模块2-42、空中声音驱散模块2-43、空中光电驱散模块2-44、空中弹药装备模块2-45进行状态自检。确认无人飞行载具2-3和空中任务载荷模块2-4状态正常后，完成空中反制模块2状态初始化，可随时出动执行任务。
地面反制模块3用于根据控制中心4发出的查证指令对低空空域出现的飞行物进行查证，向控制中心4发送监控信息，并根据控制中心4发出的地面反制指令通过搭载的任务载荷，在地面上对飞行物目标进行驱离或者打击。
参见图7所示，地面反制模块3集地面侦查、打击、封控等功能于一体，是空中反制模块2的有力补充，既能够实施自主路线巡逻，又可接收控制叫主指令，根据需要实施武力打击和非致命驱散，相互协作实施有效封控。地面反制模块3包括地面反制电源供应模块3-1、分别与地面反制电源供应模块3-1相连的地面处理器3-2、无人地面载具3-3、地面任务载荷模块3-4、地面驱动电路3-5、地面通信模块3-6。无人地面载具3-3、地面任务载荷模块3-4、地面驱动电路3-5、地面通信模块3-6均与地面处理器3-2相连。其中，无人地面载具3-3是低空近程集群协同防卫系统的地面主体，且不同类型的地面载具具有不同的特点，可根据具体任务需求选择不同的地面器载具。可选成熟的轮式和履带式两种类型，可选用UGVRobots履带式/轮式装备，采用防火涂层材料，加大强度设计，提高其抵御外物高速冲击的能力。地面任务载荷模块3-4包括地面高清全景感知模块3-41，可选用SLE/SLA-3000-OEM型模块、地面红外夜视感知模块3-42，可选用FLIR热成像模块、地面声音驱散模块3-43，可选用LRAD定向声波驱逐、地面光电驱散模块3-44，可选用警用探照灯装备、地面电磁干扰模块3-46可选用警用电磁干扰EMI和射频干扰RFI专用装备、地面弹药装备模块3-45，可选用警用网枪/震爆弹等专用设备，提供所实现的诸如侦察、驱散、打击、预警、通信中继、救援等多样化功能，可依据致命/非致命的攻击模式，实现武力打击与驱散的有机统一。地面处理器3-2根据无人地面载具3-3和任务性质要求，选择低功耗高性能的MSP430系列芯片，自行编写无人地面载具3-3和地面任务载荷模块3-4控制程序，提高无人地面载具3-3的灵活性和适应性，增强地面任务载荷模块3-4处置的高效性。地面通信模块3-6采用MIMO-OFDM基带数模混合芯片BCS5731的芯片，组建无线局域专网，无人地面载具3-3通过无线通信模块迅速将事发地域数据、图像等，回传至控制中心4。
参见图8所示，地面反制模块3初始化过程其实就是地面反制模块3状态自检，并与远端控制中心4建立数据交换的过程。地面通信模块3-6完成自身硬件的初始化后，便开启无线通信和搜寻其通信频段，与控制中心4建立通信链路并交换彼此的路由信息和位置信息。在得到控制中心4的有效回复后，便可认为地面反制模块3与控制中心4通信正常，启动无人地面载具3-3，对无人在面载具3-3进行飞行前状态自检，注入远端控制指令。确认地面载具状态自检成功，启动地面任务载荷模块3-4检测，对地面任务载荷模块3-4进行状态自检。确认飞行载具状态和空中任务载荷模块状态正常后，完成地面反制模块状态初始化，可随时出动执行任务。
控制中心4用于向预警监视模块1发送巡检指令，根据预警监视模块1采集的监控信息向空中反制模块2、地面反制模块3发送查证指令，并根据返回的监控信息判断飞行物威胁程度，根据判断结果向空中反制模块2发送空中反制指令和/或向地面反制模块3发送地面反制指令。控制中心4的软件系统负责发送网络控制命令，并对网络中传回的空域感知数据包格式进行解析、存储、历史数据查询、样本数据比对、处置预案分析，并实现对低空飞行物态势的评估。
参见图9所示，根据实际需要，控制中心4采用3种工作状态，分别为：常态空域预警感知、应急突发事件处理和系统状态自检。常态空域预警感知主要是预警监视模块1由完成面向监视区域内所有的目标进行有效监控，实时获取目标的位置、态势等信息，发现低空域侵入的目标；应急突发事件处置包括空中应对和地面应对。空中应对主要是空中反制模块2由完成空中侦测，弥补预警监视模块1侦察视野盲区，实现现场态势的实时感知。地面应对主要由地面反制模块3完成目标信号采集、识别和定位。系统状态自检主要是对预警监视模块1、空中反制模块2、地面反制模块3和控制中心4进行状态自检。
参见图10所示，低空近程集群协同防卫系统初始化过程其实就是各模块状态自检，并与远端控制中心建立稳定数据链路的基础上，处置低空非法飞行物的过程。它是预警监视模块1、空中反制模块2和地面反制模块3综合运用。预警监视模块1常态化巡检低空空域，当发生空中飞行物非法入侵时，预警监视模块1首先发现目标，并将探测结果发送给控制中心4，控制中心4通过预警监视模块1中电磁传感器1-31、声波传感器1-32、红外光学传感器1-33探测数据，研判非法入侵飞行物威胁程度，决定是否启动空中和地面反制载具。通过空中和地面任务载荷模块中高清全景感知模块、红外夜视感知模块进行查证。非法入侵飞行物查证成功后，启动空中和地面任务载荷模块处置，通过声音驱散模块、光电驱散模块、弹药装备模块和电磁干扰模块对非法入侵飞行物进行干扰、捕获或摧毁。
参见图11所示，本发明提供的应用于上述低空近程集群协同防卫系统的防卫方法，包括如下步骤：
1)启动并自检系统：控制中心4向预警监视模块1、空中反制模块2、地面反制模块3发送自检指令并确认返回信息。具体步骤包括：
1-1)启动低空近程集群协同防卫系统，对预警监视模块1、空中反制模块2和地面反制模块3进行初始化。控制中心4向各模块发出带编号的Start指令；
1-2)确认系统启动完毕。各模块初始化完毕后，返回带各自编号的ACR指令，控制中心4依次确认状态。如果未收到ACR指令，重复步骤1-1)，直至收到ACR指令。
2)监视空域并发现非法入侵飞行物：控制中心4向预警监视模块1发送巡检指令，预警监视模块1接收巡检指令后监视空域并发现入侵飞行物，将采集的监控信息发送至控制中心4。具体步骤包括：
2-1)预警监视模块1根据设定空域常态化巡检低空空域，电磁传感器1-31、声波传感器1-32和红外光学传感器1-33采集低空空域的磁感应信息并发送到信号处理电路1-34；电磁传感器1-31、声波传感器1-32和红外光学传感器1-33采集探测到飞行物目标时，内部产生反馈电压，当反馈电压与设定电压相等或超过时，表明发现飞行物目标，带动红外光学传感器1-33搜寻目标；反馈电压小于设定电压时，表明空中无飞行物目标。
2-2)预警监视模块1中预警处理器1-2将磁感应信息、声波信息、红外光学信息处理后，完成离散时间信号处理、时空数据统一、DCT及其图像压缩工作，然后通过预警通信模块1-5发送到控制中心4
2-3)重复步骤2-1)、2-2)，通过检测预警监视模块1中反馈电压是否等于或超过设定电压，判断是否有入侵飞行物。
3)启动空中反制模块2和地面反制模块3查证非法入侵飞行物：控制中心4向空中反制模块2、地面反制模块3发送查证指令，空中反制模块2、地面反制模块3向控制中心4发送监控信息。
3-1)控制中心4确认入侵飞行物后，发出带编号的ACT指令启动空中反制模块2和地面反制模块3；空中反制模块2和地面反制模块3收到指令后，向控制中心4发出应答指令ARS。如果未收到ARS指令，重复步骤3-1)，直至收到ARS指令。
3-2)空中反制模块2或地面反制模块3，通过空中任务载荷模块2-4或地面任务载荷模块3-4中高清全景感知模块、红外夜视感知模块进行查证，全程采用H.265数据编码。未确认非法入侵飞行物前，重复步骤3-2)，直至确认入侵飞行物后，进入下一步骤，采取应对处置。
4)发送反制指令：控制中心4根据监控信息判断入侵飞行物的危险程度，根据判断结果向空中反制模块2发送空中反制指令和/或向地面反制模块3发送地面反制指令。控制中心4判断非法入侵飞行物威胁程度，向空中反制模块2发出指令AACT或向地面反制模块3发出GACT指令，分别启动空中或地面反制。
5)空中反制模块2处置非法入侵飞行物：空中反制模块2根据空中反制指令通过搭载的任务载荷，对飞行物目标进行低空驱离或者打击。空中反制模块2中空中任务载荷模块2-4启动，确认非法入侵飞行物后，通过空中声音驱散模块2-43、空中光电驱散模块2-44、空中弹药装备模块2-45，对非法入侵飞行物进行干扰、捕获或摧毁。未确认非法入侵飞行物驱散、捕获或摧毁，重复步骤5)，直至确认成功处置，向控制中心发GOV指令；
6)地面反制模块3处置非法入侵飞行物：地面反制模块3根据地面反制指令通过搭载的任务载荷，在地面上对飞行物目标进行驱离或者打击。地面反制模块3中地面任务载荷模块3-4启动，确认非法入侵飞行物后，通过地面声音驱散模块3-43，地面光电驱散模块3-44，地面弹药装备模块3-45，地面电磁干扰模块3-46对非法入侵飞行物进行干扰、捕获或摧毁。未确认非法入侵飞行物驱散、捕获或摧毁，重复步骤6)，直至确认成功处置，向控制中心4发GOV指令。
7)处置非法入侵飞行物完毕后，关闭空中反制模块2、地面反制模块3和预警监视模块1。具体步骤包括：
7-1)控制中心4确认入侵飞行物成功处置后，发出带编号的CCT指令关闭空中反制模块2和地面反制模块3；空中反制模块2和地面反制模块3收到指令后，向控制中心4发出应答指令CRS。如果未收到CRS指令，重复步骤7-1)，直至收到CRS指令。
7-2)控制中心4确认入侵飞行物成功处置后，根据需要决定是否关闭预警监视模块，如需要关闭，发出带编号的CCTS指令关闭预警监视模块，在预警监视模块1回复ACCTS，控制中心4并发出CSYS指令，检测系统所有模块是否关闭，如果有模块回复Delay，重复步骤7-2)，直至收到CRS指令。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种低空近程集群协同防卫系统，其特征在于：包括预警监视模块(1)、空中反制模块(2)、地面反制模块(3)和控制中心(4)；
所述预警监视模块(1)：用于根据控制中心(4)的巡检指令对低空空域出现的飞行物进行探测定位、跟踪监视，并将采集的监控信息发送至控制中心(4)；
所述空中反制模块(2)：用于根据控制中心(4)发出的查证指令对低空空域出现的飞行物进行查证，向控制中心(4)发送监控信息，并根据控制中心(4)发出的空中反制指令通过搭载的任务载荷，对飞行物目标进行低空驱离或者打击；
所述地面反制模块(3)：用于根据控制中心(4)发出的查证指令对低空空域出现的飞行物进行查证，向控制中心(4)发送监控信息，并根据控制中心(4)发出的地面反制指令通过搭载的任务载荷，在地面上对飞行物目标进行驱离或者打击；
所述控制中心(4)：用于向所述预警监视模块(1)发送巡检指令，根据所述预警监视模块(1)采集的监控信息向空中反制模块(2)、地面反制模块(3)发送查证指令，并根据返回的监控信息判断飞行物威胁程度，根据判断结果向空中反制模块(2)发送空中反制指令和/或向地面反制模块(3)发送地面反制指令。
2.根据权利要求1所述的低空近程集群协同防卫系统，其特征在于：所述预警监视模块(1)包括预警电源供应模块(1-1)、分别与所述预警电源供应模块(1-1)相连的预警处理器(1-2)、数据采集模块(1-3)、预警驱动电路(1-4)和预警通信模块(1-5)，所述数据采集模块(1-3)、预警驱动电路(1-4)和预警通信模块(1-5)均与预警处理器(1-2)相连。
3.根据权利要求1所述的低空近程集群协同防卫系统，其特征在于：所述空中反制模块(2)包括空中反制电源供应模块(2-1)、分别与所述空中反制电源供应模块(2-1)相连的空中处理器(2-2)、无人飞行载具(2-3)、空中任务载荷模块(2-4)、空中驱动电路(2-5)、空中通信模块(2-6)，所述无人飞行载具(2-3)、空中任务载荷模块(2-4)、空中驱动电路(2-5)、空中通信模块(2-6)均与空中处理器(2-2)相连。
4.根据权利要求1所述的低空近程集群协同防卫系统，其特征在于：所述地面反制模块(3)包括地面反制电源供应模块(3-1)、分别与所述地面反制电源供应模块(3-1)相连的地面处理器(3-2)、无人地面载具(3-3)、地面任务载荷模块(3-4)、地面驱动电路(3-5)、地面通信模块(3-6)，所述无人地面载具(3-3)、地面任务载荷模块(3-4)、地面驱动电路(3-5)、地面通信模块(3-6)均与地面处理器(3-2)相连。
5.根据权利要求2所述的低空近程集群协同防卫系统，其特征在于：所述数据采集模块(1-3)包括电磁传感器(1-31)、声波传感器(1-32)、红外光学传感器(1-33)、信号处理电路(1-34)。
6.根据权利要求3所述的低空近程集群协同防卫系统，其特征在于：所述空中任务载荷模块(2-4)包括空中高清全景感知模块(2-41)、空中红外夜视感知模块(2-42)、空中声音驱散模块(2-43)、空中光电驱散模块(2-44)、空中弹药装备模块(2-45)。
7.根据权利要求4所述的低空近程集群协同防卫系统，其特征在于：所述地面任务载荷模块(3-4)包括地面高清全景感知模块(3-41)、地面红外夜视感知模块(3-42)、地面声音驱散模块(3-43)、地面光电驱散模块(3-44)、地面弹药装备模块(3-45)、地面电磁干扰模块(3-46)。
8.根据权利要求3所述的低空近程集群协同防卫系统，其特征在于：所述无人飞行载具(2-3)包括固定翼、多旋翼、倾转旋翼无人机。
9.一种应用于上述权利要求1～8中任一权利要求的低空近程集群协同防卫系统的防卫方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)所述控制中心(4)向预警监视模块(1)、空中反制模块(2)、地面反制模块(3)发送自检指令并确认返回信息；
2)所述控制中心(4)向预警监视模块(1)发送巡检指令，所述预警监视模块(1)接收巡检指令后监视空域并发现入侵飞行物，将采集的监控信息发送至控制中心(4)；
3)所述控制中心(4)向空中反制模块(2)、地面反制模块(3)发送查证指令，所述空中反制模块(2)、地面反制模块(3)向控制中心(4)发送监控信息；
4)所述控制中心(4)根据监控信息判断入侵飞行物的危险程度，根据判断结果向空中反制模块(2)发送空中反制指令和/或向地面反制模块(3)发送地面反制指令；
5)所述空中反制模块(2)根据空中反制指令通过搭载的任务载荷，对飞行物目标进行低空驱离或者打击；
6)所述地面反制模块(3)根据地面反制指令通过搭载的任务载荷，在地面上对飞行物目标进行驱离或者打击。
10.根据权利要求9所述的低空近程集群协同防卫系统的防卫方法，其特征在于：所述监控信息采用H.265数据编码形式发送。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170613 |