CN107621199B - 一种智能声悬浮防护系统及一种包括此系统的装甲车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能声悬浮防护系统及一种包括此系统的装甲车辆，解决了目前防护系统抗多次打击能力弱，整体质量重的问题。智能声悬浮防护系统包括目标识别系统、智能处理系统和声悬浮装置，声悬浮装置包括声波发生器、声波反射装置、中空密闭外壳和内部防护单元，内部防护单元为液态、半固态或固态材料，目标识别系统将周围情况信息传送到智能处理系统分析计算后，形成控制代码输送给声悬浮装置，控制声悬浮装置内部的声波发生器、声波反射装置和内部防护单元进行工作。包括此系统的装甲车辆，包括目标识别系统、智能处理系统、主动防护系统和声悬浮装置。本发明在满足装甲车辆防护性能的同时，减轻了装甲的重量，提高了装甲车辆抗多次打击能力。

Description

一种智能声悬浮防护系统及一种包括此系统的装甲车辆

技术领域

本发明涉及一种智能声悬浮防护系统及一种包括此系统的装甲车辆，属于防护领域。

背景技术

随着现代战争中信息化手段不断增加，战争的对抗程度空前激烈，战场前沿与纵深的界限已经模糊，坦克装甲车辆将面临各种武器的打击破坏，远程攻击、战场流弹、预置破片等来自陆、海、空多方位、高密度、立体式攻击的威胁，车辆的机动性能和综合防护性能成为武器系统发挥有效作用的基础和前提。其中新型高速两栖、新型步兵战车以及多栖先进装甲车辆对车辆的机动及综合防护性能要求越来越严格，这就要求现代装甲具有轻质、高效、低成本、高可靠性、，以满足整车轻量化、全域机动和高生存能力的要求，进一步提升坦克装甲车辆在未来战争中的核心地位。

目前国内外装甲防护研究现状及趋势：

1.被动防护：

被动防护是各种复杂车辆防护方案的基础，大致分为以下几类：1、均质装甲，如铝合金、钛合金、装甲钢等；2、复合装甲，如陶瓷复合装甲、树脂基复合装甲等；3、爆炸反应装甲。目前已形成较为完善的被动装甲防护体系，我国在陶瓷复合装甲领域也取得了一定的进步。随着高速动能穿甲弹的研究发展，单一的被动装甲已经无法满足防护需求，而且被动装甲还存在着重量大，不可修复，无法抗多次打击的不足，所以开发出一种轻质、抗多次打击能力强的防护系统势在必行。

2.主动防护：

主动防护的核心思想是用拦截，摧毁，或者干扰的方式对抗来袭威胁，达到避免被击中的目的。主动防护系统以主动出击的新思路大幅提高了坦克装甲车辆的战场生存能力，近年来各军事强国在此项技术研究中均有较快进展。但是主动防护技术仍然存在着防护概率低、覆盖面不够、对装甲车辆增重大等不足之处。

趋势：必须实现主动防护与被动防护的结合，并且具备智能化特征，针对不同来袭目标，自由组合不同防护结构，同时实现自我修复和重复防护。

发明内容

本发明的目的是设计一种智能声悬浮防护系统，该系统具有反应迅速，防护有效，抗多次打击能力强，整体质量轻，可以有效提升我国军用车辆机动性能以及整体防护水平。

本发明是由以下技术方案实现的：

一种智能声悬浮防护系统，包括目标识别系统、智能处理系统和声悬浮装置，智能处理系统分别和目标识别系统以及声悬浮装置连接，声悬浮装置包括声波发生器、声波反射装置、中空密闭外壳和内部防护单元，内部防护单元装在中空密闭外壳中，其体积之和小于中空密闭外壳的容积，为液态、半固态或固态材料，声波发生器和声波反射装置分别装在中空密闭外壳的相对侧，目标识别系统将周围情况信息传送到智能处理系统，智能处理系统将周围情况信息分析计算后，形成控制代码输送给声悬浮装置，控制声悬浮装置内部的声波发生器、声波反射装置和内部防护单元进行工作。

声波发生器和声波反射装置布置在中空密闭外壳垂直方向的一个维度上，或同时布置在包括水平向在内的两个或三个维度上。

一种带有智能防护系统的装甲车辆，智能防护系统包括目标识别系统、智能处理系统、主动防护系统和声悬浮装置，智能处理系统分别和目标识别系统、主动防护系统以及声悬浮装置连接，目标识别系统将周围情况信息传送到智能处理系统，智能处理系统将周围情况信息分析计算后，形成控制代码输送给主动防护系统和声悬浮装置，控制主动防护系统以及声悬浮装置单独工作或同时工作。

本发明的优点是：声悬浮防护系统利用声悬浮原理，内部填充材料可不受限制，固态液态均可满足要求。装甲模块中起防护作用的填充材料无需覆盖到整车，只需要在装甲模块中填充一部分，在需要防护时利用声悬浮原理将其运送至所需位置即可。在满足装甲车辆防护性能的同时，减轻了装甲的重量，提高了装甲车辆抗多次打击的能力。

附图说明

图1是本发明的智能声悬浮防护系统结构示意图；

图2是声悬浮装置基本原理示意图；

图3是本发明的带有智能防护系统的装甲车辆结构示意图。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明是一种智能声悬浮防护系统，包括目标识别系统1、智能处理系统2和声悬浮装置4，智能处理系统2分别和目标识别系统1以及声悬浮装置4连接。目标识别系统1主要由雷达单元和光电探测跟踪单元组成，对周围情况实施360度全向探测；智能处理系统2接受目标识别系统1信号分析计算目标飞行方位、轨道和速度，识别导弹类型、落点等，分析判断所需防护能力，形成控制代码输送给声悬浮防护系统。

声悬浮装置4包括声波发生器5、声波反射装置6、中空密闭外壳7和内部防护单元8，内部防护单元8装在中空密闭外壳7中，其体积之和小于中空密闭外壳7的容积，为液态、半固态或固态材料，声波发生器5和声波反射装置6分别装在中空密闭外壳7的相对侧。声悬浮装置4利用声驻波9与物体的相互作用产生竖直方向上的悬浮力以克服某个或多个内部防护单元8的重量，同时产生水平方向上的定位力将单个或多个内部防护单元8固定于声压波结10处，当在空间三个方向分别激发一列驻波9时，就可以控制单个或多个内部防护单元8在空间中的位置，改变声场强度时，内部防护单元8悬浮的相应位置也随之改变。

当声悬浮装置4接收到智能处理系统2传送到控制代码后，极短时间内激发声场，使得防护系统中的单个或多个内部防护单元8瞬间悬浮起来，并快速聚集至来袭目标的落点位置，形成具有一定防护能力的保护区域，抵御来袭目标的冲击和侵彻达到防护的目的，防护结束后，内部防护单元8再次转移至指定位置，待再次发现来袭目标后，重复上述过程。

如图3所以，是应用本发明智能声悬浮防护系统的装甲车辆，它是将目标识别系统1、智能处理系统2、主动防护系统3和声悬浮装置4集成起来，智能处理系统2分别和目标识别系统1、主动防护系统3以及声悬浮装置4连接，目标识别系统1将周围情况信息传送到智能处理系统2，智能处理系统2将周围情况信息分析计算后，形成控制代码输送给主动防护系统3和声悬浮装置4，控制主动防护系统以及声悬浮装置单独工作或同时工作。实际中，由主动防护系统以及声悬浮装置组成的防护系统，可以针对不同来袭目标，自由组合不同防护结构；主动防护系统对来袭目标实施干扰和拦截，在干扰和拦截失效的情况下，声悬浮防护系统可以作为最后一道防线发挥作用。

本发明的优点是：声悬浮防护系统利用声悬浮原理，作为内部防护单元的内部填充材料可不受限制，固态液态均可满足要求。另外相当于装甲模块起防护作用的声悬浮装置覆盖到装甲车辆需要防护的部位，而填充在其内的内部防护单元无需填满声悬浮装置，只需要在其中空密闭外壳内一部分，在需要防护时利用声悬浮原理将其运送至所需位置即可。这样，在满足装甲车辆防护性能的同时，可以大大减轻装甲重量，提高了装甲车辆抗多次打击的能力。

在本发明中，目标识别系统由雷达单元和光电探测跟踪单元组成，

1.雷达部分为相控阵雷达，在车体四周阵列配置，可达到360°监测范围，目标直径≥20mm的目标均可被识别；

2.光电探测跟踪单元负责监控来袭导弹的动向，将其参数反应到控制计算机系统；

3.该探测系统在两千米以内可迅速探测到来袭目标并作出精准反应。

智能处理系统主要实现以下几个方面的功能：

1.计算袭目标飞行方位、轨道和速度，识别导弹类型、落点等；根据确定的来袭目标的威胁能力分析判断所需防护能力；

2.形成控制代码输送给主动防护系统和声悬浮防护系统作出反应。该系统可在0.5s内完成所有数据分析、代码编制与传输；

3.该系统具有较高的人工智能水平，偏离车体的来袭目标并不会触发声悬浮防护系统作出反应。

主动防护系统由对抗系统和拦截系统两部分组成，对抗系统实现对来袭目标的干扰、迷惑、欺骗，使其改变飞行轨迹；拦截系统发射拦截弹药，摧毁来袭目标。

智能声悬浮防护系统具有以下特征：

1.声波发生装置可根据防护水平的不同选择不同的功率强度；

2.中空密闭外壳可由普通装甲钢或者其他高强度材料制成；

3.声悬浮装置内部防护单元可以是可以为液体、半固体或固体装甲；

4.内部防护单元只需要在中空密闭外壳中填充一部分，需要防护时通过智能声悬浮防护系统启动声波发生器将其转移至所需位置，另外内部防护单元也可储存在车内某一储存容器内，在作战时，将其导入声悬浮装置中；

5.智能声悬浮防护系统内部防护单元在完成防护任务后，防护单元再次转移至指定位置，待再次发现来袭目标后，重复防护过程。

本发明的智能声悬浮防护系统以及智能声悬浮防护系统与主动防护的组合，不仅可以应用到陆地防护，也可以应用到航天，航空，水上，水下等防护，凡利用本发明原理所进行的各种应用及改进，均落入本发明专利的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种智能声悬浮防护系统，其特征是：包括目标识别系统、智能处理系统和声悬浮装置，智能处理系统分别和目标识别系统以及声悬浮装置连接，声悬浮装置包括声波发生器、声波反射装置、中空密闭外壳和内部防护单元，内部防护单元装在中空密闭外壳中，其体积之和小于中空密闭外壳的容积，为液态、半固态或固态材料，声波发生器和声波反射装置分别装在中空密闭外壳的相对侧，目标识别系统将周围情况信息传送到智能处理系统，智能处理系统将周围情况信息分析计算后，形成控制代码输送给声悬浮装置，控制声悬浮装置内部的声波发生器、声波反射装置和内部防护单元进行工作。

2.根据权利要求1所述的一种智能声悬浮防护系统，其特征是：所述的声悬浮装置的声波发生器和声波反射装置布置在中空密闭外壳垂直方向的一个维度上，或同时布置在包括水平方向在内的两个或三个维度上。

3.一种带有智能防护系统的装甲车辆，智能防护系统包括目标识别系统、智能处理系统和主动防护系统，其特征是：还包括权利要求1或2所述的声悬浮装置，智能处理系统分别和目标识别系统、主动防护系统以及声悬浮装置连接，目标识别系统将周围情况信息传送到智能处理系统，智能处理系统将周围情况信息分析计算后，形成控制代码输送给主动防护系统和声悬浮装置，控制主动防护系统以及声悬浮装置单独工作或同时工作。