CN109405650A - 一种基于人在回路控制的无人机综合作战系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于人在回路控制的无人机综合作战系统，涉及机载陆地导航控制技术领域。包括：地面测控站、无人机和智能巡航炸弹，所述无人机分别与所述地面测控站和所述智能巡航炸弹数据连接，利用无人机作为中继传输装置，实现了地面测控站对弹体的实时遥测与控制，即本发明提供的系统，利用无人机实现了“人在回路”控制，大大降低了系统的成本，提高了战场应用的灵活性；而且，由于无人机与地面测控站具备上千公里的传输能力，使用无人机作为中继装置，大大扩展了弹体的操控距离。
Description
技术领域
本发明涉及机载陆地导航控制技术领域，尤其涉及一种基于人在回路控制的无人机综合作战系统。
背景技术
人在回路控制是指武器操作员在经过第一次指令输入后，仍有机会进行第二次或不间断的指令更正，从而使武器命中操作员期望的目标，人在回路的优势在于对成像质量要求适中,可以借助指挥中心的智能处理软件进行辅助处理，虚警率低、识别正确率高，特别适于复杂背景、复杂目标、伪装目标的识别。
目前在用的人在回路控制系统，一般由地面测控站、卫星中继通讯系统和武器系统组成，此种结构使用和维护成本高昂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于人在回路控制的无人机综合作战系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于人在回路控制的无人机综合作战系统，包括：地面测控站、无人机和智能巡航炸弹，所述无人机分别与所述地面测控站和所述智能巡航炸弹数据连接，所述智能巡航炸弹将拍摄的弹体前端视频数据、图像信息通过所述无人机回传至所述地面测控站，所述地面测控站接收所述智能巡航炸弹回传的视频数据、图像信息，通过摇杆、按钮，由操作人员控制弹体的飞行姿态，并将控制指令通过所述无人机发送给所述智能巡航炸弹，所述智能巡航炸弹接收所述地面测控站发送的遥控指令，结合弹体自身的飞行控制律，控制弹体飞向目标点。
优选地，所述无人机获取目标区域大面积的扫描成像数据，并回传至所述地面测控站，所述地面测控站向所述无人机发送如下指令：对目标进行可见光、红外视频的连续监视，所述无人机根据指令获取视频拍照数据，并将其回传至所述地面测控站。
优选地，所述地面测控站包括综合显示系统、地面遥控操作系统和高增益指向阵列天线，高增益指向阵列天线用于接收所述无人机和智能巡航炸弹下传的遥测数据和图像视频数据，所述综合显示系统用于在屏幕上直观的显示所述无人机和智能巡航炸弹下传的遥测数据和图像视频数据，所述地面遥控操作系统用于通过摇杆、按钮，结合所述无人机和智能巡航炸弹回传的数据，由操作人员控制所述无人机对目标进行监视，以及控制所述智能巡航炸弹的飞行姿态，使其精确命中目标。
优选地，所述无人机机载设备包括GNSS抗干扰卫星导航接收机、光电吊舱、SAR雷达、高精度光纤惯导、对地高速数传天线、对弹高速数传天线，所述GNSS抗干扰卫星导航接收机具备抗干扰能力，使其在外部存在干扰情况下，可以正常收星定位，所述光电吊舱具有红外和可见光摄像拍照模式，实现对目标的全天候监测，所述SAR雷达用于获取目标区域大面积的扫描成像数据，所述高精度光纤惯导用于敏感测量飞机的姿态，所述对地数传天线和对弹数传天线分别用于所述无人机与所述地面测控站、所述无人机与所述智能巡航炸弹之间的数据传输，且所述对地数传天线和对弹数传天线均采用收发异频配置，保证收发同时进行。
优选地，所述智能巡航炸弹包括弹载摄像机、高速数据链路和飞行控制系统，所述弹载摄像头用于拍摄弹体前端图像信息，所述高速数据链路用于将所述弹载摄像头获取的视频数据、图像回传至所述无人机，还用于接收所述地面测控站发送的遥控指令，所述飞行控制系统用于结合所述遥控指令以及弹体自身的飞行制律，控制弹体飞向目标点。
本发明的有益效果是：本发明实施例提供的基于人在回路控制的无人机综合作战系统，包括：地面测控站、无人机和智能巡航炸弹，所述无人机分别与所述地面测控站和所述智能巡航炸弹数据连接，利用无人机作为中继传输装置，实现了地面测控站对弹体的实时遥测与控制，即本发明提供的系统，利用无人机实现了“人在回路”控制，大大降低了系统的成本，提高了战场应用的灵活性；而且，由于无人机与地面测控站具备上千公里的传输能力，使用无人机作为中继装置，大大扩展了弹体的操控距离。
附图说明
图1是本发明提供的基于人在回路控制的无人机综合作战系统的结构示意图。
图中，各符号的含义如下：
1地面测控站、2无人机、3智能巡航炸弹。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于人在回路控制的无人机综合作战系统，包括：地面测控站1、无人机2和智能巡航炸弹3，所述无人机2分别与所述地面测控站1和所述智能巡航炸弹3数据连接，所述智能巡航炸弹3将拍摄的弹体前端视频数据、图像信息通过所述无人机2回传至所述地面测控站1，所述地面测控站1接收所述智能巡航炸弹3回传的视频数据、图像信息，通过摇杆、按钮，由操作人员控制弹体的飞行姿态，并将控制指令通过所述无人机2发送给所述智能巡航炸弹3，所述智能巡航炸弹3接收所述地面测控站1发送的遥控指令，结合弹体自身的飞行控制律，控制弹体飞向目标点。
上述方法中，“人在回路”对成像质量要求适中,可以借助指挥中心的智能处理软件进行辅助处理，虚警率低、识别正确率高，适于复杂背景、复杂目标、伪装目标的识别，在“人在回路”控制中，综合使用了卫星导航技术、高速数据链技术、无人机技术、图像显示及识别跟踪技术，借助无人机实现“人在回路”控制的中继传输，从而实现了地面测控站对目标--智能巡航炸弹的精确侦查和精确打击。另外，由于无人机与地面测控站具备上千公里的传输能力，使用无人机作为中继装置，大大扩展了弹体的操控距离。
本发明实施例中，所述无人机2可以获取目标区域大面积的扫描成像数据，并回传至所述地面测控站1，所述地面测控站1向所述无人机2发送如下指令：对目标进行可见光、红外视频的连续监视，所述无人机2根据指令获取视频拍照数据，并将其回传至所述地面测控站1。
所述地面测控站1包括综合显示系统、地面遥控操作系统和高增益指向阵列天线，高增益指向阵列天线用于接收所述无人机2和智能巡航炸弹3下传的遥测数据和图像视频数据，所述综合显示系统用于在屏幕上直观的显示所述无人机2和智能巡航炸弹3下传的遥测数据和图像视频数据，所述地面遥控操作系统用于通过摇杆、按钮，结合所述无人机和智能巡航炸弹回传的数据，由操作人员控制所述无人机对目标进行监视，以及控制所述智能巡航炸弹的飞行姿态，使其精确命中目标。
所述无人机2机载设备包括GNSS抗干扰卫星导航接收机、光电吊舱、SAR雷达、高精度光纤惯导、对地高速数传天线、对弹高速数传天线，所述GNSS抗干扰卫星导航接收机具备抗干扰能力，使其在外部存在干扰情况下，可以正常收星定位，所述光电吊舱具有红外和可见光摄像拍照模式，实现对目标的全天候监测，所述SAR雷达用于获取目标区域大面积的扫描成像数据，所述高精度光纤惯导用于敏感测量飞机的姿态，所述对地数传天线和对弹数传天线分别用于所述无人机与所述地面测控站、所述无人机与所述智能巡航炸弹之间的数据传输，且所述对地数传天线和对弹数传天线均采用收发异频配置，保证收发同时进行。
所述智能巡航炸弹3包括弹载摄像机、高速数据链路和飞行控制系统，所述弹载摄像头用于拍摄弹体前端图像信息，所述高速数据链路用于将所述弹载摄像头获取的视频数据、图像回传至所述无人机，还用于接收所述地面测控站发送的遥控指令，所述飞行控制系统用于结合所述遥控指令以及弹体自身的飞行制律，控制弹体飞向目标点。
上述方法的具体实施过程可以为：
无人机起飞后，通过机载SAR雷达，对目标区域进行大面积的扫描成像，通过波段4下行链路，将数据回传至地面测控站，地面测控站的相控阵天线，调整天线的俯仰、方向角，使其稳定跟踪飞机的飞行轨迹，从而使天线始终处于最佳接收窗口，地面测控站对接收到的无线遥测数据进行解析，将成像、遥测数据分别显示在各自的屏幕上，方便地面人员观察，当对某一区域感兴趣时，地面人员通过波段3上行控制链路，控制机载光电吊舱，对目标进行可见光、红外视频的连续监视，视频拍照数据通过波段4下行链路回传至地面测控站，地面人员可通过摇杆装置对目标点进行放大、细节显示等操作，至此完成了侦查操作。
当锁定目标后，地面人员遥控无人机投放炸弹，炸弹释放后，将弹载摄像机拍摄的视频数据，通过波段1上行链路，发送给飞机，飞机接收到后，对其进行解析，然后通过波段4下行链路回传至地面测控站，此时地面人员可实时看到弹体拍摄的视频和图像数据；地面人员通过摇杆控制，经由地面测控站波段3上行指令链路，发送给无人机，再由无人机转发给波段2下行链路，从而实现实时控制弹体的飞行姿态，使其精确目中目标。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供的基于人在回路控制的无人机综合作战系统，包括：地面测控站、无人机和智能巡航炸弹，所述无人机分别与所述地面测控站和所述智能巡航炸弹数据连接，利用无人机作为中继传输装置，实现了地面测控站对弹体的实时遥测与控制，即本发明提供的系统，利用无人机实现了“人在回路”控制，大大降低了系统的成本，提高了战场应用的灵活性；而且，由于无人机与地面测控站具备上千公里的传输能力，使用无人机作为中继装置，大大扩展了弹体的操控距离。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于人在回路控制的无人机综合作战系统，其特征在于，包括：地面测控站、无人机和智能巡航炸弹，所述无人机分别与所述地面测控站和所述智能巡航炸弹数据连接，所述智能巡航炸弹将拍摄的弹体前端视频数据、图像信息通过所述无人机回传至所述地面测控站，所述地面测控站接收所述智能巡航炸弹回传的视频数据、图像信息，通过摇杆、按钮，由操作人员控制弹体的飞行姿态，并将控制指令通过所述无人机发送给所述智能巡航炸弹，所述智能巡航炸弹接收所述地面测控站发送的遥控指令，结合弹体自身的飞行控制律，控制弹体飞向目标点。
2.根据权利要求1所述的基于人在回路控制的无人机综合作战系统，其特征在于，所述无人机获取目标区域大面积的扫描成像数据，并回传至所述地面测控站，所述地面测控站向所述无人机发送如下指令：对目标进行可见光、红外视频的连续监视，所述无人机根据指令获取视频拍照数据，并将其回传至所述地面测控站。
3.根据权利要求2所述的基于人在回路控制的无人机综合作战系统，其特征在于，所述地面测控站包括综合显示系统、地面遥控操作系统和高增益指向阵列天线，高增益指向阵列天线用于接收所述无人机和智能巡航炸弹下传的遥测数据和图像视频数据，所述综合显示系统用于在屏幕上直观的显示所述无人机和智能巡航炸弹下传的遥测数据和图像视频数据，所述地面遥控操作系统用于通过摇杆、按钮，结合所述无人机和智能巡航炸弹回传的数据，由操作人员控制所述无人机对目标进行监视，以及控制所述智能巡航炸弹的飞行姿态，使其精确命中目标。
4.根据权利要求2所述的基于人在回路控制的无人机综合作战系统，其特征在于，所述无人机机载设备包括GNSS抗干扰卫星导航接收机、光电吊舱、SAR雷达、高精度光纤惯导、对地高速数传天线、对弹高速数传天线，所述GNSS抗干扰卫星导航接收机具备抗干扰能力，使其在外部存在干扰情况下，可以正常收星定位，所述光电吊舱具有红外和可见光摄像拍照模式，实现对目标的全天候监测，所述SAR雷达用于获取目标区域大面积的扫描成像数据，所述高精度光纤惯导用于敏感测量飞机的姿态，所述对地数传天线和对弹数传天线分别用于所述无人机与所述地面测控站、所述无人机与所述智能巡航炸弹之间的数据传输，且所述对地数传天线和对弹数传天线均采用收发异频配置，保证收发同时进行。
5.根据权利要求2所述的基于人在回路控制的无人机综合作战系统，其特征在于，所述智能巡航炸弹包括弹载摄像机、高速数据链路和飞行控制系统，所述弹载摄像头用于拍摄弹体前端图像信息，所述高速数据链路用于将所述弹载摄像头获取的视频数据、图像回传至所述无人机，还用于接收所述地面测控站发送的遥控指令，所述飞行控制系统用于结合所述遥控指令以及弹体自身的飞行制律，控制弹体飞向目标点。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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