CN107883820A - 一种防空训练靶标系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防空训练靶标系统，包括：地面控制子系统：用于对包括训练、演习、武器校验在内的任务，进行靶标系统任务规划，按规划执行相关任务；其中，在任务执行过程中，所述地面控制子系统对所控靶机进行实时测控并可对任务进行实时变更；单台地面控制子系统实现对多架靶机的测控，多台地面控制子系统组网实现靶机的集群测控；靶机飞行平台子系统；机载任务设备子系统；地面保障设备子系统；毁伤效果考核及战场态势感知子系统：用于反映实时的任务执行效果信息。本发明采用高新技术，实现了高可靠性、高通用性、高适用性，是操作维护简便，对操控保障人员要求低，可扩展性强的系列化防空训练系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种防空训练靶标系统。
背景技术
靶机(target drones)泛指作为射击训练目标的一种军用飞行器。这种飞行器利用遥控或者是预先设定好的飞行路径与模式，于军事演习或武器试射时模拟敌军之航空器或来袭导弹，为各类型火炮或是导弹系统提供假想的目标与射击的机会，属于无人飞机(drone aircraft)的一种。靶机有专门制造的，也有用老式飞机改装的；有一次使用的，也有多次使用的。现有技术的靶机系统不能系统供靶，且无法根据实际情况对靶机进行调控，也无法对敌方进行相互对抗。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防空训练靶标系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：防空训练靶标系统，包括：
地面控制子系统：用于对包括训练、演习、武器校验在内的任务，进行系统任务规划，并按规划执行相关任务；其中，在任务执行过程中，所述地面控制子系统对所控靶机进行实时测控并可对任务进行实时变更；单台地面控制子系统实现对多架靶机的测控，多台地面控制子系统可无线通讯组网实现靶机的集群测控；
靶机飞行子系统：即无人机飞行平台，用于根据所述地面控制子系统的指令或飞行控制器自主指令进行飞行操作；
机载任务设备子系统：靶机根据需要模拟的不同目标的特征需求搭载目标特征设备，和/或根据对抗性需求搭载对抗设备，和/或根据任务效果实时态势的掌握搭载毁伤评估及战场态势感知机载设备；
地面保障设备子系统：包括测风设备、供油供电保障工具和地面操作规程单元；其中，所述测风设备用于在靶机起飞前后，对风速风向进行测量，并将相关数据发送至地面控制子系统，地面控制子系统根据飞行环境实际情况对靶机进行控制；所述供油供电保障工具为任务执行提供支持；所述地面操作规程单元包括人员配备及其相关责任、地面阵地开挖方式、安全分布、操作顺序，保证整体操作安全可靠；
毁伤效果考核及战场态势感知子系统：用于反映实时的任务执行效果信息，所述的执行效果信息包括作为对相关武器及军队考核依据的记录评估对敌对抗的效果信息，和为实时任务规划提供依据的实时战场态势图效果信息；所述的毁伤效果考核及战场态势感知子系统分为机载和地面两个分部分并通过数据链路进行通信，其中机载部分接收并记录靶机与敌对抗中产生的毁伤及战场态势感知信息，靶机的飞行控制器可在授权情况下自主根据实时毁伤及战场态势感知信息规划执行下一步相关任务，并将该毁伤及战场态势感知信息通过通信模块传递至地面控制子系统组成综合战场态势图，地面控制子系统根据态势图可接管对飞行控制器的授权而实时规划靶标系统整体任务，同时地面控制子系统同时实时记录毁伤效果信息，考核当前对敌对抗演练情况。
进一步地，对系统中各个靶机的飞行和机载设备任务执行进行规划时，分两权限层级：一级位于地面控制子系统中，在任务执行前进行方案预设、在任务执行中根据战场态势可接管二级授权对系统任务进行实时规划；二级位于飞行控制器，在地面控制子系统对机载飞行控制器授权下，飞行控制器根据现场态势进行自主规划，全自主对抗。
进一步地，所述的目标特征设备包括可见光设备、红外光设备、雷达反射设备、红外诱饵设备；所述的对抗设备包括武器挂载，用于对敌方对抗作战；所述的毁伤评估及战场态势感知机载设备包括多个传感器模块，设置于靶机不同位置，用于记录靶机在对敌对抗中的实时战况，并用于接收其他靶机的毁伤评估设备、对抗设备发送的信息，该信息在各个飞行控制器全自主执行任务情况下在飞行控制器智能任务规划模块形成相互感知的实时战场态势图，用于飞行控制器全自主任务规划依据，同时该信息发送至地面控制子系统同时组成综合战况态势图，地面控制子系统进行实时任务规划；所述的敌方对抗包括敌方靶机、地面设备、雷达设备和地面部队。
进一步地，所述的靶机包括：
飞行平台，用于靶机飞行子系统飞行；
定位导航装置，用于获取当前位置信息和导航；
挂架，用于挂载目标特征设备、对抗设备、毁伤评估及战场态势感知机载设备；
飞行控制器，用于根据预先载入的飞行任务规划或地面控制子系统发送的实时指令控制靶机飞行，根据设定的条件或实时战场态势控制靶机飞行并使机载任务设备执行包括目标模拟、对抗作战、毁伤评估在内的任务，飞行控制器在高级授权的情况下可不通过地面控制子系统发送指令而执行单机或集群自主任务规划执行，接收定位导航装置发送的当前靶机位置信息并通过无线通信模块发送至地面控制子系统；
无线通信模块，即通讯链路，在靶机与靶机间、靶机与地面控制子系统间进行实时通信，用于保障飞行控制器或地面控制子系统能对靶机单机及靶机集群各机载任务设备单元实时测控规划、在毁伤效果考核子系统的空中和地面分系统之间发送生成的毁伤信息、向地面控制子系统发送靶机飞行平台的实时飞行状况。
进一步地，所述的定位导航装置包括GPS定位导航装置、北斗定位导航装置或者复合定位导航装置。
进一步地，所述的地面控制子系统包括多台，单台子系统能对多架靶机进行测控，多台子系统采用无线中心节点的组网方式或无线无中心节点的组网方式对靶机实现集群测控。
本发明的有益效果是：本发明以规划系统为核心，对现有的飞行平台的扩展，将可以满足其他防空武器的训练考核、演习对抗需要；解决现有技术有效载荷种类少，可靠性差，重复使用准备时间长，维护保障复杂，对操作维护人员的技术水平要求高，系统采购和使用成本高等缺陷。采用高新技术，实现了高可靠性、高通用性、高适用性，是操作维护简便，对操控保障人员要求低，可扩展性强的系列化防空训练系统。能够广泛应用于防空训练考核，防空兵器校验和靶试，保障大型综合性军事演习活动，作为军援、军贸防空装备的配套器材出口。其优良的性能，具有良好的推广和应用前景，必定带来良好的军事经济效益。
附图说明
图1为本发明结构方框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：
如图1所示，防空训练靶标系统，包括：
地面控制子系统：用于对包括训练、演习、武器校验在内的任务，进行系统任务规划，并按规划执行相关任务；其中，在任务执行过程中，所述地面控制子系统对所控靶机进行实时测控并可对任务进行实时变更；单台地面控制子系统实现对多架靶机的测控，多台地面控制子系统可无线通讯组网实现靶机的集群测控；
靶机飞行子系统：即无人机飞行平台，用于根据所述地面控制子系统的指令或飞行控制器自主指令进行飞行操作；
机载任务设备子系统：靶机根据需要模拟的不同目标的特征需求搭载目标特征设备，和/或根据对抗性需求搭载对抗设备，和/或根据任务效果实时态势的掌握搭载毁伤评估及战场态势感知机载设备；
地面保障设备子系统：包括测风设备、供油供电保障工具和地面操作规程单元；其中，所述测风设备用于在靶机起飞前后，对风速风向进行测量，并将相关数据发送至地面控制子系统，地面控制子系统根据飞行环境实际情况对靶机进行控制；所述供油供电保障工具为任务执行提供支持；所述地面操作规程单元包括人员配备及其相关责任、地面阵地开挖方式、安全分布、操作顺序，保证整体操作安全可靠；
毁伤效果考核及战场态势感知子系统：用于反映实时的任务执行效果信息，所述的执行效果信息包括作为对相关武器及军队考核依据的记录评估对敌对抗的效果信息，和为实时任务规划提供依据的实时战场态势图效果信息；所述的毁伤效果考核及战场态势感知子系统分为机载和地面两个分部分并通过数据链路进行通信，其中机载部分接收并记录靶机与敌对抗中产生的毁伤及战场态势感知信息，靶机的飞行控制器可在授权情况下自主根据实时毁伤及战场态势感知信息规划执行下一步相关任务，并将该毁伤及战场态势感知信息通过通信模块传递至地面控制子系统组成综合战场态势图，地面控制子系统根据态势图可接管对飞行控制器的授权而实时规划靶标系统整体任务，同时地面控制子系统同时实时记录毁伤效果信息，考核当前对敌对抗演练情况。
图1中，虚线表示无线连接，实线表示物理连接。具体地，在本实施例中，包括三个地面控制子系统，其中两个对一台靶机进行控制，而另外一个地面控制子系统同时对两台靶机进行控制。
更优地，在本实施例中，对系统中各个靶机的飞行和机载设备任务执行进行规划时，分两权限层级：一级位于地面控制子系统中，在任务执行前进行方案预设、在任务执行中根据战场态势可接管二级授权对系统任务进行实时规划；二级位于飞行控制器，在地面控制子系统对机载飞行控制器授权下，飞行控制器根据现场态势进行自主规划，全自主对抗。
更优地，在本实施例中，所述的目标特征设备包括可见光设备、红外光设备、雷达反射设备、红外诱饵设备；所述的对抗设备包括武器挂载，用于对敌方对抗作战；所述的毁伤评估及战场态势感知机载设备包括多个传感器模块，设置于靶机不同位置，用于记录靶机在对敌对抗中的实时战况，并用于接收其他靶机的毁伤评估设备、对抗设备发送的信息，该信息在各个飞行控制器全自主执行任务情况下在飞行控制器智能任务规划模块形成相互感知的实时战场态势图，用于飞行控制器全自主任务规划依据，同时该信息发送至地面控制子系统同时组成综合战况态势图，地面控制子系统进行实时任务规划；所述的敌方对抗包括敌方靶机、地面设备、雷达设备和地面部队。
更优地，在本实施例中，所述的靶机包括：
飞行平台，用于靶机飞行子系统飞行；
定位导航装置，用于获取当前位置信息和导航；
挂架，用于挂载目标特征设备、对抗设备、毁伤评估及战场态势感知机载设备；
飞行控制器，用于根据预先载入的飞行任务规划或地面控制子系统发送的实时指令控制靶机飞行，根据设定的条件或实时战场态势控制靶机飞行并使机载任务设备执行包括目标模拟、对抗作战、毁伤评估在内的任务，飞行控制器在高级授权的情况下可不通过地面控制子系统发送指令而执行单机或集群自主任务规划执行，接收定位导航装置发送的当前靶机位置信息并通过无线通信模块发送至地面控制子系统；
无线通信模块，即通讯链路，在靶机与靶机间、靶机与地面控制子系统间进行实时通信，用于保障飞行控制器或地面控制子系统能对靶机单机及靶机集群各机载任务设备单元实时测控规划、在毁伤效果考核子系统的空中和地面分系统之间发送生成的毁伤信息、向地面控制子系统发送靶机飞行平台的实时飞行状况。
更优地，在本实施例中，所述的定位导航装置包括GPS定位导航装置、北斗定位导航装置或者复合定位导航装置。
更优地，在本实施例中，所述的地面控制子系统包括多台，单台子系统能对多架靶机进行测控，多台子系统采用无线中心节点的组网方式或无线无中心节点的组网方式对靶机实现集群测控。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。
Claims (6)
1.防空训练靶标系统，其特征在于：包括：
地面控制子系统：用于对包括训练、演习、武器校验在内的任务，进行系统任务规划，并按规划执行相关任务；其中，在任务执行过程中，所述地面控制子系统对所控靶机进行实时测控并可对任务进行实时变更；单台地面控制子系统实现对多架靶机的测控，多台地面控制子系统可无线通讯组网实现靶机的集群测控；
靶机飞行子系统：即无人机飞行平台，用于根据所述地面控制子系统的指令或飞行控制器自主指令进行飞行操作；
机载任务设备子系统：靶机根据需要模拟的不同目标的特征需求搭载目标特征设备，和/或根据对抗性需求搭载对抗设备，和/或根据任务效果实时态势的掌握搭载毁伤评估及战场态势感知机载设备；
地面保障设备子系统：包括测风设备、供油供电保障工具和地面操作规程单元；其中，所述测风设备用于在靶机起飞前后，对风速风向进行测量，并将相关数据发送至地面控制子系统，地面控制子系统根据飞行环境实际情况对靶机进行控制；所述供油供电保障工具为任务执行提供支持；所述地面操作规程单元包括人员配备及其相关责任、地面阵地开挖方式、安全分布、操作顺序，保证整体操作安全可靠；
毁伤效果考核及战场态势感知子系统：用于反映实时的任务执行效果信息，所述的执行效果信息包括作为对相关武器及军队考核依据的记录评估对敌对抗的效果信息，和为实时任务规划提供依据的实时战场态势图效果信息；所述的毁伤效果考核及战场态势感知子系统分为机载和地面两个分部分并通过数据链路进行通信，其中机载部分接收并记录靶机与敌对抗中产生的毁伤及战场态势感知信息，靶机的飞行控制器可在授权情况下自主根据实时毁伤及战场态势感知信息规划执行下一步相关任务，并将该毁伤及战场态势感知信息通过通信模块传递至地面控制子系统组成综合战场态势图，地面控制子系统根据态势图可接管对飞行控制器的授权而实时规划靶标系统整体任务，同时地面控制子系统同时实时记录毁伤效果信息，考核当前对敌对抗演练情况。
2.根据权利要求1所述的防空训练靶标系统，其特征在于：对系统中各个靶机的飞行和机载设备任务执行进行规划时，分两权限层级：一级位于地面控制子系统中，在任务执行前进行方案预设、在任务执行中根据战场态势可接管二级授权对系统任务进行实时规划；二级位于飞行控制器，在地面控制子系统对机载飞行控制器授权下，飞行控制器根据现场态势进行自主规划，全自主对抗。
3.根据权利要求1所述的防空训练靶标系统，其特征在于：所述的目标特征设备包括可见光设备、红外光设备、雷达反射设备、红外诱饵设备；所述的对抗设备包括武器挂载，用于对敌方对抗作战；所述的毁伤评估及战场态势感知机载设备包括多个传感器模块，设置于靶机不同位置，用于记录靶机在对敌对抗中的实时战况，并用于接收其他靶机的毁伤评估设备、对抗设备发送的信息，该信息在各个飞行控制器全自主执行任务情况下在飞行控制器智能任务规划模块形成相互感知的实时战场态势图，用于飞行控制器全自主任务规划依据，同时该信息发送至地面控制子系统同时组成综合战况态势图，地面控制子系统进行实时任务规划；所述的敌方对抗包括敌方靶机、地面设备、雷达设备和地面部队。
4.根据权利要求1或3所述的防空训练靶标系统，其特征在于：所述的靶机包括：
飞行平台，用于靶机飞行子系统飞行；
定位导航装置，用于获取当前位置信息和导航；
挂架，用于挂载目标特征设备、对抗设备、毁伤评估及战场态势感知机载设备；
飞行控制器，用于根据预先载入的飞行任务规划或地面控制子系统发送的实时指令控制靶机飞行，根据设定的条件或实时战场态势控制靶机飞行并使机载任务设备执行包括目标模拟、对抗作战、毁伤评估在内的任务，飞行控制器在高级授权的情况下可不通过地面控制子系统发送指令而执行单机或集群自主任务规划执行，接收定位导航装置发送的当前靶机位置信息并通过无线通信模块发送至地面控制子系统；
无线通信模块，即通讯链路，在靶机与靶机间、靶机与地面控制子系统间进行实时通信，用于保障飞行控制器或地面控制子系统能对靶机单机及靶机集群各机载任务设备单元实时测控规划、在毁伤效果考核子系统的空中和地面分系统之间发送生成的毁伤信息、向地面控制子系统发送靶机飞行平台的实时飞行状况。
5.根据权利要求4所述的防空训练靶标系统，其特征在于：所述的定位导航装置包括GPS定位导航装置、北斗定位导航装置或者复合定位导航装置。
6.根据权利要求1所述的防空训练靶标系统，其特征在于：所述的地面控制子系统包括多台，单台子系统能对多架靶机进行测控，多台子系统采用无线中心节点的组网方式或无线无中心节点的组网方式对靶机实现集群测控。
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