CN110864590A - 一种便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置及方法，能够减少发射控制装置设备复杂程度，提高系统可靠性前提下，显著降低成本。本发明的主要应用场合为便携平台式图像制导弹发射前搜索及锁定目标过程。便携平台式图像制导类导弹为普遍应用于现代战争的一种单兵作战武器，该类导弹发射前需要士兵通过操作发射控制装置，控制导引头搜索及锁定目标。本发明利用现有导引头，无需硬件变更，结合操作使用方法，在满足使用要求前提下，可去除发射控制装置上的力敏摇杆，减少发射控制装置体积和重量，可以减少发射控制装置设备复杂程度，提高系统可靠性前提下，显著降低成本。

Description

一种便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置及方法

技术领域

本发明属于目标锁定技术领域，尤其涉及一种便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置及方法。

背景技术

便携平台式图像制导类导弹为普遍应用于现代战争的一种单兵作战武器，受体积重量限制，以及为了“发射后不管”，提高士兵生存率，该类导弹需要采用发射前锁定目标——即该类导弹发射前需要士兵通过操作发射控制装置上的导引头指向力敏摇杆，控制导引头搜索及锁定目标。为实现导引头对目标锁定，传统操作过程为：士兵将导弹置于肩上，通过双手及发射筒上手柄稳定导弹；过转动身体和操作发射筒使导弹指向目标；士兵发射控制装置上的导引头指向力敏摇杆，控制导引头(探测器)运动，使目标出现在导引头视场内；士兵继续控制发射控制装置上的导引头指向力敏摇杆，控制导引头运动，使目标出现在导引头(探测器)视场中心，按下锁定按钮，使导引头锁定目标；调整发射筒姿态，使发射筒内导弹上的导引头(探测器)框架角满足发射条件；击发导弹。

上述操作过程中的发射控制装置用于控制导弹导引头(探测器)指向的力敏摇杆和状态切换按钮。原因如下：该类导弹导引头内部有电机和陀螺，可以感受弹体运动和控制探测器相对弹体运动。其工作一般有两种控制模式，一种为电锁模式，即导引头内部电机控制探测器固定指向不变，使导引头(探测器)指向与弹体近似刚性连接，探测器指向与弹体运动基本一致；另一种为跟踪模式，此时导引头内部陀螺敏感弹体运动，框架电机控制探测器向弹体运动反方向运动，使导引头探测器在惯性空间内指向不变，该种方式隔离了弹体运动，使导引头指向在惯性空间内保持稳定。

便携式导弹使用时，如果采用电锁模式，靠士兵控制导弹指向来使导引头探测器指向目标，由于便携平台式图像寻的导弹导引头视场角通常较小，因此士兵身体较小的姿态变化即可导致导引头内场景剧烈变动，该情况类似于手持相机拉近拍摄远景目标时的图像抖动。使用导弹时，士兵为保证安全，一般距离目标较远锁定。因此由于抖动，一方面很难搜索到目标，或者，很难确认目标；另一方面由于目标在视场中心时才能锁定目标，由于士兵利用肩抗导弹，很难保持不动，因此导引头图像会产生晃动，士兵很难使目标稳定在导引头视场中心，所以锁定目标困难。

因此，发射控制装置需要设置两种按钮，一个是电锁与跟踪状态切换按钮。在导弹上电时，自动进入电锁模式，使导引头与弹体指向一致；此时当士兵扛起导弹指向目标时，目标大致在导引头探测器指向周围；此时按下电锁与跟踪状态切换按钮，使导引头进入跟踪模式，此时导引头探测器隔离弹体运动，即士兵身体姿态变化基本不会影响导引头探测器指向。另一种是力敏摇杆(类似游戏手柄中的摇杆)，在导引头处于跟踪状态时，操作该摇杆，即可控制导引头探测器运动。由于导引头该状态下探测器不受外界影响，在探测器转动速度不高时，士兵可清晰地看到目标及目标附近图像，同时可方便的将探测器指向目标，进而锁定目标(此时导引头处于跟踪模式)。

由此可见，传统发射控制装置中，必须设置有力敏摇杆，增加了发射控制装置复杂性，也增加了体积和成本，降低了可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置及方法，能够减少发射控制装置设备复杂程度，提高系统可靠性前提下，显著降低成本。

为实现上述目的，本发明的便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置，在发射控制装置中取消力敏摇杆，增加近跟踪模块；将原电锁模式与跟踪模式切换修改为：电锁模式与近跟踪模式切换、以及近跟踪模式与跟踪模式切换；其中，所述近跟踪模块用于控制导引头处于近跟踪模式，此时，导引头与弹体部分隔离，导引头与弹体的隔离强度大于0但小于导引头跟踪模式下的隔离强度；士兵在近跟踪模式下锁定目标后，导引头被切换为跟踪模式。

其中，所述近跟踪模式中，导引头与弹体的隔离强度设置为一种档位或不同档位，不同档位设置原则为导引头与弹体的隔离强度依次变大。

其中，所述近跟踪模式中，导引头与弹体的隔离强度根据士兵平均操作能力、理想目标距离及导引头视场大小设置，具体设置方式为：

通过对人体对指定便携式导弹的握持能力测量，获得士兵对该便携式导弹的稳定能力范围，依据所述稳定能力范围设置近跟踪模式中导引头与弹体的隔离强度，使士兵在近跟踪模式下获得与使用力敏摇杆相似的对探测器指向的控制能力；理想目标距离越大，导引头与弹体的隔离强度越大；导引头视场越大，导引头与弹体的隔离强度越小。

本发明还提供了一种便携式图像寻的导弹导引头目标锁定方法，采用前述的便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置，包括如下步骤：

在导弹上电时，自动进入电锁模式，此时导引头与弹体指向一致；当士兵扛起导弹指向目标并将电锁模式切换为近跟踪模式时，近跟踪模块启动，此时士兵通过控制弹体指向来控制导引头探测器指向，使目标出现在导引头视场中心，当目标位于导引头视场中心时，士兵锁定目标，并将导引头切换为跟踪模式。

有益效果：

本发明的主要应用场合为便携平台式图像制导弹发射前搜索及锁定目标过程。便携平台式图像制导类导弹为普遍应用于现代战争的一种单兵作战武器，该类导弹发射前需要士兵通过操作发射控制装置，控制导引头搜索及锁定目标。本发明利用现有导引头，无需硬件变更，结合操作使用方法，在满足使用要求前提下，可去除发射控制装置上的力敏摇杆，减少发射控制装置体积和重量，可以减少发射控制装置设备复杂程度，提高系统可靠性前提下，显著降低成本。

附图说明

图1为本发明导引头工作模式变化示意图。

图2为本发明导引头工作模式顺序循环切换方式的变化示意图。

图3为本发明近跟踪模式下导引头指向与探测指向示意图。

图4为本发明近跟踪模式与跟踪模式下导引头探测器指向能力比较示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明的便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置，导引头硬件无变化，在发射控制装置中取消力敏摇杆，增加近跟踪模块；将原电锁模式与跟踪模式切换修改为：电锁模式与近跟踪模式切换、以及近跟踪模式与跟踪模式切换；其中，所述近跟踪模块用于控制导引头处于近跟踪模式，此时，导引头与弹体部分隔离，导引头与弹体的隔离强度大于0但小于导引头跟踪模式下的隔离强度；士兵在近跟踪模式下锁定目标后，导引头被切换为跟踪模式。

所述近跟踪模式中，导引头与弹体隔离强度根据士兵平均操作能力、理想目标距离及导引头视场大小设置。

近跟踪模式介于电锁模式与跟踪模式之间，导引头探测器仍然隔离弹体运动，发射控制装置设置一种循环切换按钮即可，实现电锁模式与近跟踪模式切换、以及近跟踪模式与跟踪模式切换。现有装置中是电锁模式与跟踪模式切换，本发明装置中是电锁模式与近跟踪模式切换，以及近跟踪模式与跟踪模式切换。

所述近跟踪模式中，导引头与弹体隔离强度设置为一种档位或不同档位，不同档位设置原则为导引头与弹体隔离强度依次变大。但是档位不易过多，一般1～2个即可，否则会增加操作复杂度。

所述近跟踪模式中，导引头与弹体的隔离强度根据士兵平均操作能力、理想目标距离及导引头视场大小设置，具体设置方式为：

通过对人体对指定便携式导弹的握持能力测量，获得士兵对该便携式导弹的稳定能力范围，依据所述稳定能力范围设置近跟踪模式隔离强度，使士兵在近跟踪模式下获得与使用力敏摇杆相似的对探测器指向的控制能力。本发明中近跟踪模式与跟踪模式探测器单位时间内指向变化效果对比见图3所示，可见通过调整近跟踪模式导引头与弹体隔离强度大小，使用该方法可获得与力敏摇杆近似的性能指标，满足使用要求。理想目标距离越大，导引头与弹体的隔离强度越大；导引头视场越大，导引头与弹体的隔离强度越小。一般情况近跟踪模式要求导引头隔离5％～95％的弹体运动，近跟踪模式要求导引头隔离弹体运动程度与士兵平均操作能力、理想目标距离及导引头视场大小的趋势如表1所示。

表1不同条件下近跟踪模式要求导引头隔离弹体运动程度关系

采用本发明装置的便携式图像寻的导弹导引头目标锁定方法，包括如下步骤：

在导弹上电时，自动进入电锁模式，此时导引头与弹体指向一致；当士兵扛起导弹指向目标并将电锁模式切换为近跟踪模式时，近跟踪模块启动，此时士兵通过控制弹体指向来控制导引头探测器指向(此时导引头探测器隔离部分弹体运动，弹体指向不直接影响导引头探测器指向，影响程度与导引头与弹体隔离强度有关，隔离强度越大，弹体指向对导引头探测器指向影响越小)，使目标出现在导引头视场中心，当目标位于导引头视场中心时，士兵锁定目标，并将导引头切换为跟踪模式。

使目标出现在导引头视场中心，然后锁定目标，锁定目标后导引头自动切换为跟踪模式。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (4)

1.一种便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置，其特征在于，在发射控制装置中取消力敏摇杆，增加近跟踪模块；将原电锁模式与跟踪模式切换修改为：电锁模式与近跟踪模式切换、以及近跟踪模式与跟踪模式切换；其中，所述近跟踪模块用于控制导引头处于近跟踪模式，此时，导引头与弹体部分隔离，导引头与弹体的隔离强度大于0但小于导引头跟踪模式下的隔离强度；士兵在近跟踪模式下锁定目标后，导引头被切换为跟踪模式。

2.如权利要求1所述的便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置，其特征在于，所述近跟踪模式中，导引头与弹体的隔离强度设置为一种档位或不同档位，不同档位设置原则为导引头与弹体的隔离强度依次变大。

3.如权利要求1所述的便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置，其特征在于，所述近跟踪模式中，导引头与弹体的隔离强度根据士兵平均操作能力、理想目标距离及导引头视场大小设置，具体设置方式为：

通过对人体对指定便携式导弹的握持能力测量，获得士兵对该便携式导弹的稳定能力范围，依据所述稳定能力范围设置近跟踪模式中导引头与弹体的隔离强度，使士兵在近跟踪模式下获得与使用力敏摇杆相似的对探测器指向的控制能力；理想目标距离越大，导引头与弹体的隔离强度越大；导引头视场越大，导引头与弹体的隔离强度越小。

4.一种便携式图像寻的导弹导引头目标锁定方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任意一项所述的便携式图像寻的导弹导引头目标锁定装置，包括如下步骤：

在导弹上电时，自动进入电锁模式，此时导引头与弹体指向一致；当士兵扛起导弹指向目标并将电锁模式切换为近跟踪模式时，近跟踪模块启动，此时士兵通过控制弹体指向来控制导引头探测器指向，使目标出现在导引头视场中心，当目标位于导引头视场中心时，士兵锁定目标，并将导引头切换为跟踪模式。

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