CN107861122A - 地理栅格系统、捕食者系统、飞行器的反制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种地理栅格系统、捕食者系统和飞行器的反制系统。其中，一种捕食者系统，用于飞行器的反制系统，该反制系统包括地理栅格系统，该捕食者系统包括：无人机平台，用于接收地理栅格系统发送的飞行路径，并在自身控制系统和导航系统的作用下沿着该路径飞行，直至到达入侵目标空域附近；网捕系统，用于对入侵目标实施抓捕。通过本发明的捕食者系统，整个网捕过程属于物理拦截，成功率高，反制效果好，装备复杂度低，并且不会对入侵目标造成损伤，从而有效地避免了相关技术中的反制手段因对入侵飞行器的干扰、破坏、毁伤而对地面安全造成二次伤害的问题发生。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器总体设计技术领域，具体而言，涉及一种地理栅格系统，一种捕食者系统，一种飞行器的反制系统。
背景技术
近年来，随着以旋翼式无人机为代表的‘低慢小’飞行器技术的迅速发展，‘低慢小’飞行器逐渐拓展应用到生产生活的各个领域，但是也随之带来了飞行器飞行失控等乱象。由于‘低慢小’飞行器的‘黑飞’，对机场、军管区等重点防护单位的空域安全构成了严重威胁，研发针对‘低慢小’飞行器的反制手段成为解决该问题的重点方向。
现有飞行器的反制手段主要有激光摧毁、无线电干扰、信号劫持等，均可不同程度的对入侵飞行器实施干扰、驱离、摧毁等，但是它们在作用范围、反制效果、装备复杂度上均存在不足。另一方面它们都不可避免会导致飞行器‘乱/跳飞’、失控飞行甚至是坠毁的危险，极易对地面安全造成二次伤害，这对于机场等重点防空区域是决不允许的。
针对现有手段的缺陷，如何设计一种新型反制手段，利用无人机和网捕系统实现对飞行器的反制，有效提高反制成功率、降低对地面安全的影响，成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一方面在于提出了一种地理栅格系统。
本发明的另一方面在于提出了一种捕食者系统。
本发明的再一方面在于提出了一种飞行器的反制系统。
有鉴于此，本发明的一方面，提出了一种地理栅格系统，用于飞行器的反制系统，该反制系统包括捕食者系统，该地理栅格系统包括：信息处理模块，用于接收并处理雷达探测信息，得到入侵飞行器的目标特征信息；身份识别模块，用于根据目标特征信息确定入侵飞行器的身份；任务规划模块，用于根据入侵飞行器和捕食者系统的空间状态信息及周边态势环境，为捕食者系统规划出可行飞行路径，并将该飞行路径发送至捕食者系统。
根据本发明的地理栅格系统，通过信息处理模块对雷达探测信息进行处理，得到入侵飞行器的如外形尺寸、通信频率、红外频谱等目标特征信息，而后根据目标特征信息，实现对入侵目标身份的识别，例如将目标特征信息与目标数据库进行比对，根据对比信息判别得到入侵飞行器的身份信息；再通过任务规划模块根据捕食者系统和入侵飞行器的空间状态信息(如位置、姿态、速度等信息)及周边态势环境等信息，利用地面计算机和路径规划算法为捕食者系统离线规划出至少一条可行飞行路径，或者仅利用人工控制手段直接对捕食者系统的飞行路径进行控制，以使捕食者系统按照所规划的路径实现自主起飞、巡航飞行至目标空域附近，并实现对入侵目标的捕捉、携带返航等动作。
另外，根据本发明上述的地理栅格系统，还可以具有如下附加的技术特征：
在上述技术方案中，优选地，还包括：GIS模块，用于显示入侵飞行器以及捕食者系统的空间状态信息及周边态势环境。
在该技术方案中，地理栅格系统可基于GIS模块实现任务规划，具体而言，GIS模块用于实时显示所述入侵飞行器以及捕食者系统的位置、速度等动态信息以及周边空域态势，并利用地面计算机和路径规划算法为捕食者系统规划出至少一条可行路径。
在上述任一技术方案中，优选地，身份识别模块，具体用于：将目标特征信息与目标数据库信息进行比对，并根据对比信息确定入侵飞行器的身份。
在该技术方案中，通过将目标特征信息与目标数据库信息进行比对，实现对入侵飞行器身份的识别判断，在入侵飞行器身份确定的前提下，基于GIS模块为捕食者系统规划出一条可行路径，这样的规划方案同时考虑了入侵飞行器和捕食者系统的位置信息以及周边态势环境，使得规划路径更为可靠，利于捕食者系统更为快捷的实施抓捕。
在上述任一技术方案中，优选地，入侵飞行器的目标特征信息至少包括以下任一项或其组合：外形尺寸、通信频率、红外频谱；空间状态信息至少包括以下任一项或其组合：位置、姿态、速度。
在该技术方案中，本领域技术人员应该理解，入侵飞行器的目标特征信息至少包括以下任一项或其组合：外形尺寸、通信频率、红外频谱，但不限于此；空间状态信息至少包括以下任一项或其组合：位置、姿态、速度，但不限于此。
本发明的另一方面，提出了一种捕食者系统，用于飞行器的反制系统，该反制系统包括地理栅格系统，该捕食者系统包括：无人机平台，用于接收地理栅格系统发送的飞行路径，并在自身控制系统和导航系统的作用下沿着该路径飞行，直至到达入侵飞行器空域预设范围内；网捕系统，用于对入侵飞行器实施捕获。
根据本发明的捕食者系统，包括无人机平台及网捕系统，其中，无人机平台按照可行飞行路径自主完成起飞、巡航、避障等飞行动作，直至到达目标空域预设范围内(预设范围的取值与无人机平台自身的精度相关，可以理解的其精度越高，到达入侵飞行器空域的位置越接近入侵飞行器)，而后无人机平台启动网捕模式，对入侵飞行器实施抓捕。整个捕获过程属于物理拦截，成功率高、反制效果好，装备复杂度低，并且不会对入侵飞行器造成损毁，从而有效地避免了相关技术中的反制手段因对入侵飞行器的干扰、破坏、摧毁而对地面安全造成二次伤害的问题发生。
在上述技术方案中，优选地，该捕食者系统还包括：信号干扰装置，用于向入侵飞行器发送干扰信号，以对入侵飞行器的GPS导航信号产生干扰，使其失去导航定位功能。
在该技术方案中，无人机平台按照规划的飞行路径自主完成起飞、巡航、避障等飞行动作，直至到达目标空域附近，而后开启信号干扰装置，通过对入侵飞行器定向发射一定强度的干扰信号，实现对目标GPS导航信号的干扰，使其丧失稳定飞行能力，一般而言，待与入侵飞行器保持合适距离后，无人机启动网捕模式，开始对入侵飞行器实施抓捕。
在上述任一技术方案中，优选地，无人机平台包括：视觉导航系统，用于在捕食者到达入侵飞行器空域附近后，对入侵飞行器进行识别、定位，并导引捕食者对入侵飞行器进行跟踪。
在该技术方案中，无人机平台距离入侵飞行器一定范围内，其自身视觉导航系统自主发现并锁定入侵飞行器，而后无人机平台在视觉导航系统的导引下对入侵飞行器进行精确跟踪锁定，以保持合适的网捕距离和角度；与此同时，无人机平台开启携带的信号干扰装置对入侵飞行器的GPS信号进行干扰，使入侵飞行器丧失稳定飞行能力，这样一来更加有利于无人机对入侵飞行器的抓捕。优选地，当无人机平台与入侵飞行器相对空间状态满足网捕条件时(如相对静止时)，启动网捕模式，对入侵飞行器实施抓捕。
在上述任一技术方案中，优选地，无人机平台，还用于在视觉导航系统的导引下，携带捕获的入侵飞行器进行返航，最终完成网捕过程。
在该技术方案中，在网捕系统开启并实施抓捕完成后，无人机平台携带入侵飞行器智能返航、自主着陆至预定降落点，完成对目标的捕获。入侵飞行器不会直接被摧毁，同时也不会出现因被干扰而失控飞行，这样一来，即实现了对‘低慢小’飞行器的有效反制，又避免了相关技术中反制手段带来的二次伤害等不良后果。此外，在无人机平台携带入侵飞行器返航的过程中，也可以利用人工控制手段，控制无人机平台完成返航，着陆。
在上述任一技术方案中，优选地，网捕系统包括高压气瓶、弹射装置和捕捉网；其中，高压气瓶，用于喷射高压气体；弹射装置，用于在高压气体的作用下将捕捉网抛出张开；捕捉网，用于罩住入侵飞行器，在无人机平台的配合下将网口收紧，收回入侵飞行器，完成对入侵飞行器的抓捕。
在该技术方案中，网捕系统由高压气瓶、弹射装置和捕捉网三部分组成。当捕食者系统开启网捕模式时，弹射机构在高压气体的作用下将捕捉网抛出张开，捕捉网借助高压气体给予的速度以及自身重力，在极短时间内(如零点几秒)迅速将目标罩住，并在无人机平台作用下收紧网口带回入侵飞行器，最终完成对入侵飞行器的网捕。
本发明的再一方面，提出了一种飞行器的反制系统，包括：如上述技术方案中任一项的地理栅格系统；如上述技术方案中任一项的捕食者系统。
根据本发明的飞行器的反制系统，包括地理栅格系统和捕食者系统，其中地理栅格系统由内部多个功能模块组成，捕食者系统由无人机平台、网捕系统和信号干扰器组成，其反制过程包括以下步骤：地理栅格系统对雷达探测信息做预处理，而后实现对入侵目标的身份识别、位置显示以及规划飞行路径等功能；捕食者按照规划路径自主起飞、巡航飞行至目标空域附近，在自身视觉导航系统的指引下对目标进行跟踪锁定，而后开启信号干扰器和网捕系统，实现对目标的撒网捕捉、智能返航等动作。
在上述技术方案中，优选地，该飞行器的反制系统还包括：雷达探测系统，雷达探测系统包括：探测雷达，用于对目标空域进行不间断扫描，以探测目标空域内的飞行器；通信模块，用于将雷达探测信息实时发送至地理栅格系统。
在该技术方案中，飞行器的反制系统包括雷达探测系统、地理栅格系统和捕食者系统三部分组成，其中雷达探测系统由雷达和通信模块两部分组成，地理栅格系统由内部多个功能模块组成，捕食者系统由无人机平台、网捕系统和信号干扰器组成，其反制过程包括以下步骤：探测雷达扫描空域内的目标，栅格系统对探测信息做处理，而后实现身份识别、位置显示以及规划飞行任务等功能；捕食者按照规划路径自主起飞、巡航飞行至目标空域附近，在自身视觉导航系统的指引下对目标进行跟踪锁定，而后开启信号干扰器和网捕系统，实现对目标的捕捉、返航等动作。
在上述任一技术方案中，优选地，飞行器的飞行高度在1000m以下，飞行速度低于200km/h，雷达反射截面积小于2m2。
在该技术方案中，飞行器属于‘低慢小’飞行器，一般而言，‘低慢小’飞行器的飞行高度一般在1000m以下，飞行速度低于200km/h(55m/s)、雷达反射截面积(RCS)小于2m2，如以旋翼式无人机为典型代表的小型航空(飞行)器。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的地理栅格系统的示意框图；
图2示出了根据本发明的另一个实施例的地理栅格系统的示意框图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的捕食者系统的示意框图；
图4示出了根据本发明的另一个实施例的捕食者系统的示意框图；
图5示出了根据本发明的再一个实施例的捕食者系统的示意框图；
图6示出了根据本发明的一个实施例的飞行器的反制系统的示意框图；
图7示出了根据本发明的另一个实施例的飞行器的反制系统的示意框图；
图8示出了根据本发明的一个具体实施例的飞行器的反制系统的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，根据本发明的一个实施例的地理栅格系统的示意框图。其中，该地理栅格系统100，用于飞行器的反制系统，该反制系统包括捕食者系统，该地理栅格系统100包括：
信息处理模块102，用于接收并处理雷达探测信息，得到入侵飞行器的目标特征信息；
身份识别模块104，用于根据目标特征信息确定入侵飞行器的身份；
任务规划模块106，用于根据入侵飞行器和捕食者系统的空间状态信息及周边态势环境，为捕食者系统规划出可行飞行路径，并将该飞行路径发送给捕食者系统。
本发明提供的地理栅格系统100，通过信息处理模块102对雷达探测信息进行处理，得到入侵飞行器的如外形尺寸、通信频率、红外频谱等的目标特征信息，而后根据目标特征信息，实现对入侵飞行器身份的识别，例如将目标特征信息与目标数据库进行比对，根据对比信息判别得到入侵飞行器的身份信息；再通过任务规划模块106根据捕食者系统和入侵飞行器的空间状态信息(如位置、姿态、速度等信息)及周边环境态势等信息，利用地面计算机和路径规划算法为捕食者系统离线规划出至少一条可行飞行路径，或者仅利用人工控制手段直接对捕食者系统的飞行路径进行控制，以使捕食者系统按照所规划的路径实现自主起飞、巡航飞行至目标空域附近，并实现对目标的捕捉、智能返航等动作。
如图2所示，根据本发明的另一个实施例的地理栅格系统的示意框图。其中，该地理栅格系统200，用于飞行器的反制系统，该反制系统包括捕食者系统，该地理栅格系统200包括：
信息处理模块202，用于接收并处理雷达探测信息，得到入侵飞行器的目标特征信息；
身份识别模块204，用于根据目标特征信息确定入侵飞行器的身份；
GIS模块206，用于显示入侵飞行器以及捕食者系统的空间状态信息及周边态势环境；
任务规划模块208，用于根据入侵飞行器和捕食者系统的空间状态信息及周边态势环境，为捕食者系统规划出可行飞行路径，并将该可行飞行路径发送给捕食者系统。
在该实施例中，地理栅格系统200可基于GIS模块206实现任务规划，具体而言，GIS模块206用于时时显示所述入侵飞行器以及捕食者系统的位置、速度等动态信息以及周边空域态势，并利用地面计算机和路径规划算法为捕食者系统规划出一条可行路径。
在本发明的一个实施例中，优选地，身份识别模块204，具体用于：将目标特征信息与目标数据库信息进行比对，并根据对比信息确定入侵飞行器的身份。
在该实施例中，通过将目标特征信息与目标数据库信息进行比对，实现对入侵飞行器身份的识别判断，在入侵飞行器身份确定的前提下，基于GIS模块206为捕食者系统规划出一条可行路径，这样的规划方案同时考虑了入侵飞行器的位置信息以及周边态势环境，使得规划飞行路径更为可靠，利于捕食者系统更为快捷的实施抓捕。
在上述任一实施例中，优选地，入侵飞行器的目标特征信息包括以下任一项或其组合：外形尺寸、通信频率、红外特征；空间状态信息至少包括以下任一项或其组合：位置、姿态、速度。
在该实施例中，本领域技术人员应该理解，入侵飞行器的目标特征信息包括以下任一项或其组合：外形尺寸、通信频率、红外特征，但不限于此；空间状态信息至少包括以下任一项或其组合：位置、姿态、速度，但不限于此。
如图3所示，根据本发明的一个实施例的捕食者系统的示意框图。其中，该捕食者系统300，用于飞行器的反制系统，该反制系统包括地理栅格系统，该捕食者系统300包括：
无人机平台302，用于接收地理栅格系统发送的飞行路径，并在自身控制系统和导航系统的作用下沿着该飞行路径进行飞行，直至到达入侵飞行器空域预设范围内；
网捕系统304，用于对入侵飞行器实施抓捕。
本发明提供的捕食者系统300，包括无人机平台302及网捕系统304，其中，无人机平台302按照可行飞行路径自主完成起飞、巡航、避障等飞行动作，直至到达目标空域预设范围内(预设范围的取值与无人机平台自身的精度相关，可以理解的其精度越高，到达入侵飞行器空域的位置越接近入侵飞行器)，而后无人机平台302启动网捕模式，对入侵飞行器实施抓捕。整个捕获过程属于物理拦截，成功率高、反制效果好，装备复杂度低，并且不会对入侵飞行器造成损毁，从而有效地避免了相关技术中的反制手段因对入侵飞行器的干扰、破坏、摧毁而对地面安全造成二次伤害的问题发生。
如图4所示，根据本发明的另一个实施例的捕食者系统的示意框图。其中，该捕食者系统400，用于飞行器的反制系统，该反制系统包括地理栅格系统，该捕食者系统400包括：
无人机平台402，用于接收地理栅格系统发送的飞行路径，并在自身控制系统作用下沿着该飞行路径进行飞行，直至到达入侵飞行器空域附近；
网捕系统404，用于对入侵飞行器实施抓捕；
信号干扰装置406，用于向入侵飞行器发送干扰信号，以对入侵飞行器的GPS导航信号产生干扰，使其丧失导航定位功能。
在该实施例中，无人机平台402按照预定路径自主完成起飞、巡航、避障等飞行动作，直至到达目标空域附近，而后开启信号干扰装置406，通过对入侵飞行器定向发射一定强度的干扰信号，实现对目标GPS导航信号的干扰，使其丧失稳定飞行能力，一般而言，待与入侵飞行器保持合适距离后，无人机启动网捕系统，对入侵飞行器实施抓捕。
如图5所示，根据本发明的再一个实施例的捕食者系统的示意框图。其中，该捕食者系统500，用于飞行器的反制系统，该反制系统包括地理栅格系统，该捕食者系统500包括：
无人机平台502，用于接收地理栅格系统发送的飞行路径，并在自身控制系统作用下沿着该飞行路径进行飞行，直至到达入侵飞行器空域范围内；
其中，无人机平台502包括：视觉导航系统5022，用于在捕食者到达入侵飞行器空域范围内之后，对入侵飞行器进行识别、定位，并导引无人机平台对入侵飞行器进行跟踪；
网捕系统504，用于对入侵飞行器实施抓捕；
信号干扰装置506，用于向入侵飞行器发送干扰信号，以对入侵飞行器的GPS导航信号产生干扰，使其丧失导航定位功能。
在该实施例中，无人机平台502距离入侵飞行器一定范围内，其自身视觉导航系统5022自主发现锁定入侵飞行器，而后无人机平台502在视觉导航系统5022的导引下对入侵飞行器进行精确跟踪锁定，以保持合适的网捕距离和角度，实现对入侵飞行器的精确定位，与此同时，无人机平台502开启携带的信号干扰装置506对入侵飞行器的GPS信号进行干扰，使入侵飞行器丧失稳定飞行能力，这样一来更加有利于无人机对入侵飞行器的抓捕，优选地。当无人机平台502与入侵飞行器相对空间状态满足网捕条件时(如相对静止时)，启动网捕模式，对入侵飞行器实施抓捕。
在本发明的一个实施例中，优选地，无人机平台502，还用于在视觉导航系统5022的导引下，携带捕获的入侵飞行器进行返航，最终完成网捕过程。
在该实施例中，在网捕系统开启并实施抓捕完成后，无人机平台502携带入侵飞行器智能返航、自主着陆至预定降落点，完成对目标的捕获。入侵飞行器不会直接被摧毁，同时也不会出现因被干扰而失控飞行，这样一来，即实现了对‘低慢小’飞行器的有效反制，同时也避免了相关技术中反制手段带来的二次伤害。此外，在无人机平台携带入侵飞行器返航的过程中，也可以利用人工控制手段，控制无人机平台完成返航，着陆。
在本发明的一个实施例中，优选地，网捕系统504包括高压气瓶、弹射装置和捕捉网；其中，高压气瓶，用于喷射高压气体；弹射装置，用于在高压气体的作用下将捕捉网抛出张开，捕捉网，用于罩住入侵飞行器，在无人机平台的配合下将网口收紧，收回入侵飞行器，完成对入侵飞行器的网捕。
在该实施例中，网捕系统504由高压气瓶、弹射装置和捕捉网三部分组成。当捕食者系统开启网捕模式时，弹射机构在高压气体的作用下将捕捉网抛出张开，捕捉网借助高压气体给予的速度以及自身重力，在极短时间内(如零点几秒)迅速将目标罩住目标，并在无人机平台作用下执行收网带回等系列动作，完成对入侵飞行器的网捕。
如图6所示，根据本发明的一个实施例的飞行器的反制系统的示意框图。其中，该飞行器的反制系统600，包括：如上述实施例中任一项的地理栅格系统602；及如上述实施例中任一项的捕食者系统604。
本发明提供的飞行器的反制系统600，包括地理栅格系统602和捕食者系统604，其中地理栅格系统602由内部多个功能模块组成，捕食者系统604由无人机平台、网捕系统和信号干扰器组成，其反制过程包括以下步骤：地理栅格系统602对雷达探测信息做处理，而后实现入侵飞行器身份识别、位置显示以及规划飞行任务等功能；捕食者系统604按照规划路径自主起飞、巡航飞行至目标空域附近，在自身视觉导航系统的指引下对目标进行跟踪锁定，而后开启信号干扰器和网捕系统，实现对目标的撒网捕捉、智能返航等动作。
如图7所示，根据本发明的另一个实施例的飞行器的反制系统的示意框图。其中，该飞行器的反制系统700包括：
如上述实施例中任一项的地理栅格系统702；
如上述实施例中任一项的捕食者系统704；
雷达探测系统706，包括：探测雷达7062，用于对目标空域进行不间断扫描，以探测目标空域内的飞行器；通信模块7064，用于将雷达探测信息发送至地理栅格系统702。
在该实施例中，飞行器的反制系统700包括雷达探测系统706、地理栅格系统702和捕食者系统704三部分组成，其中雷达探测系统706由雷达7062和通信模块7064两部分组成，地理栅格系统702由内部多个功能模块组成，捕食者系统704由无人机平台、网捕系统和信号干扰器组成，其反制过程包括以下步骤：探测雷达扫描空域内的目标，栅格系统对探测信息做处理，而后实现身份识别、位置显示以及规划飞行任务等功能；捕食者按照规划路径自主起飞、巡航飞行至目标空域附近，在自身视觉导航系统的指引下对目标进行跟踪锁定，而后开启信号干扰器和网捕系统，实现对目标的捕捉、返航等动作。
在上述任一实施例中，优选地，飞行器的飞行高度在1000m以下，飞行速度低于200km/h，雷达反射截面积小于2m2。
在该实施例中，飞行器属于‘低慢小’飞行器，一般而言，‘低慢小’飞行器的飞行高度一般在1000m以下，飞行速度低于200km/h(55m/s)、雷达反射截面积(RCS)小于2m2，如以旋翼式无人机为典型代表的小型航空(飞行)器。
如图8所示，根据本发明的一个具体实施例的针对‘低慢小’飞行器的反制系统的示意图。其中，该反制系统包括：地理栅格系统、‘捕食者’系统、雷达探测系统。
雷达探测系统主要分为探测雷达和通信系统两部分。探测雷达对目标空域进行不间断扫描，时时探测空域内的低空飞行物；当有飞行器进入时，雷达可将探测信息通过通信系统发送至地面的地理栅格系统。
地理栅格系统主要由信息处理模块、身份识别模块、GIS显示模块、预警告知模块、任务规划模块组成；其中，
信息处理模块，可将雷达探测信息处理得到入侵目标包括外形尺寸、通信频率、红外特征等在内的目标特征信息；
身份识别模块，将目标特征信息与目标数据库信息进行比对，实现对入侵目标身份的识别判断；
GIS显示模块，用于时时显示入侵飞行器以及所述‘捕食者’系统的位置、速度等动态信息以及周边空域态势；
任务规划模块，用于根据入侵飞行器与‘捕食者’系统的位置和速度信息以及周边态势环境，利用路径规划算法和地面计算机为无人机平台离线规划出一条可行的飞行路径，并将规划路径发送给‘捕食者’系统。
‘捕食者’系统主要由无人机平台、信号干扰器和网捕系统组成，网捕系统由高压气瓶、弹射机构和抓捕网组成。
基于上述针对‘低慢小’飞行器的反制系统，提出了一种反制手段，具体包括以下步骤：
1、探测雷达对目标空域进行不间断扫描，并将探测信息通过通信系统传送至信息处理模块；
2、信息处理模块将雷达探测信息处理得到目标特征信息，通过身份识别模块将飞行器身份信息与目标数据库进行比对，进而实现目标身份识别；
3、GIS显示模块其功能是显示当前目标的位置坐标及周围空域的态势；
4、任务规划模块根据‘捕食者’和目标飞行器的位置关系及周边环境态势，利用航迹算法为‘捕食者’系统规划出一条可行的飞行路径；
5、‘捕食者’系统沿着该飞行路径稳定，直至到达目标空域附近，而后在自身视觉导航系统的指引下对目标实施跟踪锁定，同时开启信号干扰器对目标控制和导航信号进行干扰，使其丧失稳定飞行能力；
6、待与目标保持合适距离后，‘捕食者’系统启动网捕模式对目标实施抓捕，在高压气体的作用下弹射机构将抓捕网弹出、张开、网罩目标、收网带回等系列抓捕动作，完成对入侵目标的网捕；
7、‘捕食者’系统在导航系统的指引下携带目标自主返航着陆至预定降落点，完成对目标的捕获。
本发明提供的针对‘低慢小’飞行器的反制系统，反制效果好，装备复杂度低，作用范围广，整个抓捕过程属于物理拦截，入侵目标不会直接被摧毁，同时也不会出现因被干扰而失控飞行，这样一来，有效避免了‘低慢小’飞行器‘黑飞’，给机场、军管区、重点防护单位等空域安全造成的严重威胁，同时避免了相关技术中反制手段带来的二次伤害。不同反制手段性能对比如表1所示：
表1不同反制手段性能对比
| 激光武器 | 电磁枪 | 无人机侦测防御系统 | 本发明 | |
| 反制手段 | 物理毁伤 | 电磁干扰 | 电磁干扰 | 物理拦截 |
| 作用范围 | 1～3km | 30m | 2km | 2～3km |
| 反制过程 | 大回路控制 | 人工瞄准 | 自动跟踪 | 平台控制+智能 |
| 反制结果 | 毁伤后不可控 | 失控飞行 | 失控飞行 | 捕获返回 |
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种地理栅格系统，其特征在于，用于飞行器的反制系统，所述反制系统包括捕食者系统，所述地理栅格系统包括：
信息处理模块，用于接收并处理雷达探测信息，得到入侵飞行器的目标特征信息；
身份识别模块，用于根据所述目标特征信息确定所述入侵飞行器的身份；
任务规划模块，用于根据所述入侵飞行器和所述捕食者系统的空间状态信息及周边态势环境，为所述捕食者系统规划出可行飞行路径，并将所述飞行路径发送给所述捕食者系统。
2.根据权利要求1所述的地理栅格系统，其特征在于，还包括：
GIS模块，用于显示所述入侵飞行器以及所述捕食者系统的空间状态信息及周边态势环境。
3.根据权利要求1所述的地理栅格系统，其特征在于，所述身份识别模块，具体用于：
将所述目标特征信息与目标数据库信息进行比对，并根据对比信息确定所述入侵飞行器的身份。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的地理栅格系统，其特征在于，
所述入侵飞行器的目标特征信息至少包括以下任一项或其组合：外形尺寸、通信频率、红外频谱；
所述空间状态信息至少包括以下任一项或其组合：位置、姿态、速度。
5.一种捕食者系统，其特征在于，用于飞行器的反制系统，所述反制系统包括地理栅格系统，所述捕食者系统包括：
无人机平台，用于接收所述地理栅格系统发送的飞行路径，并在自身控制系统和导航系统的作用下沿着所述路径飞行，直至到达所述入侵飞行器空域预设范围内；
网捕系统，用于对所述入侵飞行器实施抓捕。
6.根据权利要求5所述的捕食者系统，其特征在于，还包括：
信号干扰装置，用于向所述入侵飞行器发送干扰信号，以对所述入侵飞行器的GPS导航信号产生干扰，使其丧失导航定位功能。
7.根据权利要求6所述的捕食者系统，其特征在于，所述无人机平台包括：
视觉导航系统，用于在所述无人机平台到达所述入侵飞行器空域附近之后，对所述入侵飞行器进行识别、定位，并导引所述无人机平台对所述入侵飞行器进行跟踪。
8.根据权利要求7所述的捕食者系统，其特征在于，
所述无人机平台，还用于在所述视觉导航系统的导引下，携带捕获的所述入侵飞行器进行返航，最终完成网捕过程。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的捕食者系统，其特征在于，
所述网捕系统包括高压气瓶、弹射装置和捕捉网；其中，
所述高压气瓶，用于喷射高压气体；
所述弹射装置，用于在所述高压气体的作用下将所述捕捉网抛出张开；
所述捕捉网，用于罩住所述入侵飞行器，并在所述无人机平台的配合下将网口收紧，收回所述入侵飞行器，完成对所述入侵飞行器的抓捕。
10.一种飞行器的反制系统，其特征在于，包括：
如权利要求1至4中任一项所述的地理栅格系统；
如权利要求5至9中任一项所述的捕食者系统。
11.根据权利要求10所述的飞行器的反制系统，其特征在于，还包括：
雷达探测系统，所述雷达探测系统包括：
探测雷达，用于对目标空域进行不间断扫描，以探测所述目标空域内的飞行器；
通信模块，用于将雷达探测信息实时发送至所述地理栅格系统。
12.根据权利要求10或11所述的飞行器的反制系统，其特征在于，
所述飞行器的飞行高度在1000m以下，飞行速度低于200km/h，雷达反射截面积小于2m2。
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