CN111369833A - 基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统 - Google Patents

基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，从上至下分为四层：第一层为卫星通讯层，用于无人机通过卫星和地面通讯；第二层为无人机工作层，用于预警和战场效果评估；第三层为地面指挥层，用于和无人机的通讯和综合分析、作战指挥；第四层为地面攻击层，用于攻击和再攻击；所述的无人机工作层包括基于长航时大高度小型无人机的预警机、基于长航时大高度小型无人机的对空预警系统、基于长航时大高度小型无人机的对地预警系统；该基于长航时大高度小型无人机的预警机留空飞行时间大于36小时、有效平飞高度大于7000米；本发明以小搏大、价格仅为大型无人机价格的1/20、重量仅为大型无人机重量的1/300，取得了预料不到的效果。

Description

基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统
技术领域
本发明属于无人机技术领域，是一种基于利用长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统。
背景技术
随着现代小型军用无人机的快速发展，部分小型军用无人机已经具备中大型无人机的大部分侦察、监控和目标指引功能。小型无人机的使用条件和使用环境比大中型无人机简单和方便。相比大型无人机，小型无人机系统的价格低廉和部署的灵活性在某些战况下或战术应用方面有不可估量的优势。
来自高空的恐怖组织的威胁。其一、恐怖组织针对没有完整空防的区域进行威胁。这些区域是缺乏对空导弹和大型预警雷达系统的小國家和区域，对于象“翼龙”，“彩虹”，美军的“捕食者”，“收割者”这样在1500一8000 米高度飞行的大型“察打“一体化的无人机基本上没有对抗办法；其二，近几年耒，每到冬天，就有大量的中高空自由气球从蒙古飞来中國，高度6000 米到9000米，速度约30一50公里/小时，携带侦察設备，难以击落。对于这种高慢小的飞行器利用有人大飞机不仅寻的慢，而且发现后不易打下来。
来自低空的恐怖组织的威胁。由于现代雷达的工作原理，飞行速度低于 100公里/时，飞行高度50米-150米的无人飞行器难以被雷达探测到。因此近期这种飞行高度和速度低，而具备飞行距离达1000公里的无人机作为飞航式巡航导弹被应用于对地面重要目标攻击的有力武器。近期沙特炼油厂被突袭，造成几百亿美元的巨大损失，而攻击无人机全部价值也只是几十万美元。由于攻击的隐蔽性和突然性，甚至于无法确认发动攻击的组织和国家。
根据无人机残骸的照片可以判别这是经改进的某型反辐射无人机，飞行速度大约在100公里/时，飞行高度约200米，航时约4小时，攻击发起地点到目标仅数百公里，估计每架飞机可以携带高爆炸药约20-40公斤，采用普通的GPS导引系统为导航设备。仅仅数架无人机攻击造成的破坏范围却非常广泛。
通常应对1500米到5000米之间的来袭无人机，均采用地面武器装备和用人飞机。大型无人机如中国的“翼龙-II”，“彩虹”，美军“捕食者”、“收割者”号称飞行高度达9000米，实际长时间飞行和攻击高度是1500-6000米；但以上一架这样的飞机价格1-5亿美元；中國产的出口去中东战场的大无人机(1 吨到3.5吨重)执行任务都在5000米以下。一般的小型无人机飞不了那么高，都在4500米左右，西方小型机没有飞过6000米高度的；小国家虽然可以采用导弹击毁目标，但用不起导弹，一发导至少200万美元，而且不是百发百中。利用由小型长航时大高度小型无人机机队组成的预警和对抗系统是有效的空防武器。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，目的在于解决现有技术对于大高度来袭无人机采用大飞机和大型地面防空系统对抗无人机价格昂贵、低效的困境。目前小型机没有飞过6000米高度的，单机探测能力低，范围小，无法满足6000米以上预警和攻击需求的问题。
本发明为解决其技术问题采用以下技术方案。
一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，从上至下分为四层：第一层为卫星通讯层，用于无人机通过卫星和地面通讯；第二层为无人机工作层，用于预警和战场效果评估；第三层为地面指挥层，用于和无人机的通讯和综合分析、作战指挥；第四层为地面攻击层，用于攻击和再攻击；其特征在于：所述的无人机工作层包括基于长航时大高度小型无人机的预警机、基于长航时大高度小型无人机的对空预警系统、基于长航时大高度小型无人机的对地预警系统；该基于长航时大高度小型无人机的预警机留空飞行时间大于36小时、有效平飞高度大于7000米；
所述长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统有三个应用模式：
所述对空预警系统搜索正前方1500-8000米空域，传输到中心无人机或地面指挥中心综合处理、决策；
所述对地预警系统搜索扫描0-1500米空域和地面，单机扫描宽度24公里，采用图像或视频传输方法传输到中心无人机或地面指挥中心综合处理、决策；
由地面指挥层的地面雷达站和地面指挥中心导引对空、对地预警系统搜索目标和攻击无人机打击来犯无人机；
综合以上三个模式可以组成多种预警和对抗方案。
该无人机工作层的对空预警系统用于对高度1500-8000米空域内的来袭无人机进行预警和对抗，该无人机工作层的对地预警系统用于对低、慢、小的来袭无人机进行预警和对抗；所述对空预警系统和对地预警系统采用对空预警屏障机组和对地预警屏障机组探测方园150-200公里地域的高空和低空的安全、全天候、全空域、全日制不间断预警和对抗，并且每天24小时地面无人机轮值、维护。
所述对空和对地预警屏障机组设有中心无人机、配置无人机；中心无人机即时采集由预警屏障机组获取的来袭无人机信息由中心无人机机载图传/ 数据设备传输到动面指挥中心综合处理；对于远距里目标(大于200公里)则由中心无人机通过卫星系统即时传送至地面无人机指挥系统，由地面无人机指挥系统综合分析，协调预警机和攻击机行为，完成驱赶拦截或攻击任务。
所述地面指挥层设有地面无人机指挥系统，该地面无人机指挥系统向对空预警屏障机组或对地预警屏障机组的中心无人机发布指定目标跟踪指令、向地面攻击层的地面攻击机基地发布起飞攻击指令，所述起飞攻击来袭飞行器可分成二种方式：迎头冲击来袭飞行器，吓阻对方并使之离开；利用攻击无人机带有的近爆炸药，迎头撞击来袭的飞行器；所述地面指挥系统包括无人机预警系统、地面雷达站、地面指挥中心，导弹，机炮，所述导弹包括地空导弹、肩扛导弹。
所述对空预警屏障机组或对地预警屏障机组的各个无人机之间的布设方法为：若在同一个高度布设，则相互航道错开180度，保证相互之间不发生碰撞；若无人机相互之间不能保证航道错开180度，也可分层布设，分层布设在不同高度布设、各自飞行高度相差50到100米，这个相差高度对于飞行高度6000到8000米的无人机几乎没有影响。
所述预警无人机采用油-电混合动力系统，优选采用7500W油-电混合动力系统；最大起飞重量115公斤，有效载重10-15公斤；巡航速度90-110公里/小时；最大速度:170公里/小时；170km/hr.；最大巡航高度:8000米。
所述攻击无人机采用油-电混合动力系统，优选采用7000W油-电混合动力系统；最大起飞重量不小于100公斤，有效载重15-20公斤；巡航速度80-95 公里/小时；最大速度:190公里/小时；170km/hr.；最大巡航高度:9000米。
所述预警无人机短时留空飞行时间8000米(4小时内)、带有有效识别距离30-50公里的高精度长焦长程光学摄像机和20公里有效识别小型合成孔经雷达(用于恶劣天气)，可以向前、向下方、向上方进行描述、监视前方，上方或下方的来袭飞行器；带有近爆高爆炸药，必要时也可用作攻击无人机；带有一套高清图像/数据回传系统(200公里有效)、带有200公里范围内有效无线电指挥系统。
所述攻击无人机可携带不小于2公斤炸药装药的撞击起爆或近爆引信弹头；最小续航时间不少于8小时(包括无攻击返程时间)；电动飞机，快速准备和起飞作战；带有地面和空中导引飞行设备(包括光学和小型合成孔经雷达、无线电指挥系统、图像/数据即时传送设备)；地面爬升率不小于6米/秒，在6000米高度仍保持3-4米/秒爬升率；起飞离地时间不大于15秒；空中机动能力，正过载4，负过载-3。
本发明的优点效果
本发明采用长航时、大高度、起飞重量只有80-120公斤的小型无人机，代替了起飞重量1-3.5吨重的大型无人机，将长航时、大高度小型无人机与高精度长焦长程光学摄像机、20公里有效识别小型合成孔经雷达、地面无人机指挥系统、机载图传/数据设备进行有效组合，取得了以小替大、以小搏大、价格仅为大型无人机价格的1/20、重量仅为大型无人机重量的1/300的预料不到的效果，具有突出的实质性特点和显著进步。
附图说明
图1为本发明对空预警系统示意图；
图2为本发明对地预警系统示意图；
图3为本发明无人机预警攻击系统原理图；
图4a为本发明三元无人机预警屏障900平方公里覆盖面积示意图；
图4b为本发明三元无人机预警屏障1800平方公里覆盖面积示意图；
图5为本发明九元无人机预警屏障示意图；
图6为本发明联合预警__攻击系统示意图。
具体实施方式
本发明设计原理
本发明提出了一种“以小搏大”的解决方案，充分发挥小型无人机长航时、大高度的优势，同时又解决因小型无人机承重量小(总重量只有115公斤)、相比大型无人机独立单元完成功能少的不足。
大型无人机重量组成：大型无人机重量达1-3.5吨，重量的来源主要分两块：一是来自大型无人机携带的燃料，由于飞得高且留空时间长，必须由燃料支持，因此，燃料占总重量的50％以上；二是大型无人机能够携带重量级的武器弹药，例如可以携带多枚导弹。
“以小搏大”解决方案。第一、本发明小型无人能够实现长航时和大高度重量大幅度下降是采用油-电混合的动力系统。长航时大高度小型无人机的设计原理详见两个发明专利，不在此赘述。这两个发明专利分别为：申请号： 2017112185498，发明名称：一种长航时无人机油电混合动力系统及控制方法；申请号：2018110938755，发明名称：临近空间无人机动力系统及混合动力方法；第二，本发明的“以小搏大”解决方案是将大型有人机的功能拆分到不同任务范围来完成。小型无人机只负责完成不可替代的那一部分，例如大高度、长航时的功能由小型无人机承担，但是重型武器装备可以放到地面指挥中心和地面武器装备。预警用小型无人机只是起到侦察，和地面通讯的作用，而导弹的存放和发射完全放到地面上完成；第三、小型无人机可以自带1-2公斤近爆引信的炸药，利用地面雷达导引和无人机机载光电系统自动寻的迹功能结合。本发明方案是：通过无人机和地面的通讯，间接地完成攻击无人机的自动寻迹功能。地面指挥中心指挥无人机按照预定轨迹飞行，无人机携带炸药间接实现导弹的自动攻击功能。
基于以上发明原理，本发明设计了一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统。
一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，从上至下分为四层：第一层为卫星通讯层，用于无人机通过卫星和地面通讯；第二层为无人机工作层，用于预警和战场效果评估；第三层为地面指挥层，用于和无人机的通讯和综合分析、作战指挥；第四层为地面攻击层，用于攻击和再攻击；其特征在于：所述的无人机工作层包括基于长航时大高度小型无人机的预警机、基于长航时大高度小型无人机的对空预警系统、基于长航时大高度小型无人机的对地预警系统；该基于长航时大高度小型无人机的预警机留空飞行时间大于36小时、有效平飞高度大于7000米；
所述长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统有三个应用模式：
所述对空预警系统搜索正前方1500-8000米空域，传输到中心无人机或地面指挥中心综合处理、决策；
所述对地预警系统搜索扫描0-1500米空域和地面，单机扫描宽度24公里，采用图像或视频传输方法传输到中心无人机或地面指挥中心综合处理、决策；
由地面指挥层的地面雷达站和地面指挥中心导引对空、对地预警系统搜索目标和攻击无人机打击来犯无人机；
综合以上三个模式可以组成多种预警和对抗方案。
如图1本发明对空预警系统、图2本发明对地预警系统所示，该无人机工作层的对空预警系统用于对高度1500-8000米空域内的来袭无人机进行预警和对抗，该无人机工作层的对地预警系统用于对低、慢、小的来袭无人机进行预警和对抗；所述对空预警系统和对地预警系统采用对空预警屏障机组和对地预警屏障机组探测方园150-200公里地域的高空和低空的安全、全天候、全空域、全日制不间断预警和对抗，并且每天24小时地面无人机轮值、维护。
所述对空和对地预警屏障机组设有中心无人机、配置无人机；中心无人机即时采集由预警屏障机组获取的来袭无人机信息由中心无人机机载图传/ 数据设备传输到动面指挥中心综合处理；对于远距里目标(大于200公里)则由中心无人机通过卫星系统即时传送至地面无人机指挥系统，由地面无人机指挥系统综合分析，协调预警机和攻击机行为，完成驱赶拦截或攻击任务。
如图1、图2、图3、图6所示，所述地面指挥层设有地面无人机指挥系统，该地面无人机指挥系统向对空预警屏障机组或对地预警屏障机组的中心无人机发布指定目标跟踪指令、向地面攻击层的地面攻击机基地发布起飞攻击指令，所述起飞攻击来袭飞行器可分成二种方式：迎头冲击来袭飞行器，吓阻对方并使之离开；利用攻击无人机带有的近爆炸药，迎头撞击来袭的飞行器；所述地面指挥系统包括无人机预警系统、地面雷达站、地面指挥中心，导弹，机炮，所述导弹包括地空导弹、肩扛导弹。
补充说明：
如图3所示，预警机组中的所有无人机都是被指挥中心独立控制。所有预警机组中的无人机独立将搜索信息通过信息传送处理机构发送给地面战、雷达站、中央计算机综合处理系统，中央计算机综合处理系统通过攻击信息处理和指令系统将指令发送给地面指挥系统，地面指挥系统作出战斗部署。
如图4a、图4b、图5所示，所述对空预警屏障机组或对地预警屏障机组的各个无人机之间的布设方法为：若在同一个高度布设，则相互航道错开180 度，保证相互之间不发生碰撞；若无人机相互之间不能保证航道错开180度，也可分层布设，分层布设在不同高度布设、各自飞行高度相差50到100米，这个相差高度对于飞行高度6000到8000米的无人机几乎没有影响。
补充说明：
图4a、图4b中间为一个实线圆环，两侧为虚线圆环。实线圆环代表无人机的一个飞行轨迹单元，每个飞行轨迹单元有二架无人机，二架无人机航道错开180度，这里假设航道按照左半周和右半周错开。两侧的虚线圆环分别是无人机飞行轨迹位于单元的最左端和最右端时无人机上雷达的扫描区域，由于无人机各自的飞行轨迹是半圆，因此，雷达沿着半圆的扫描区域是滚动向前的，将这些滚动向前的扫描区域合成起来就分别覆盖了900平方公里或者1800平方公里的面积。
补充说明：
图5的九个圆环代表9架无人机的扫描区域。分为8000米层和7000米层，8000米层有5个圆环，周围四个大圆环和中间一个小圆环，7000米层有四个小圆环。8000米层周围四个大圆环两两相切，参考图4a、图4b可知，上下两组两两相切的圆环分别来自两个飞行轨迹单元，每个单元有二架无人机且航道错开180度，共四架无人机；中间的小圆环虽然与周围四个大圆环两相交，但只是扫描区域相交而非飞行轨迹相交；8000米层的1个小圆环和7000米层的4个小圆环各自无人机的飞行航道为一个圆周。
所述预警无人机采用油-电混合动力系统，优选采用7500W油-电混合动力系统；最大起飞重量115公斤，有效载重10-15公斤；巡航速度90-110公里/小时；最大速度:170公里/小时；170km/hr.；最大巡航高度:8000米。
所述攻击无人机采用油-电混合动力系统，优选采用7000W油-电混合动力系统；最大起飞重量不小于100公斤，有效载重15-20公斤；巡航速度80-95 公里/小时；最大速度:190公里/小时；170km/hr.；最大巡航高度:9000米。
所述预警无人机短时留空飞行时间8000米(4小时内)、带有有效识别距离30-50公里的高精度长焦长程光学摄像机和20公里有效识别小型合成孔经雷达(用于恶劣天气)，可以向前、向下方、向上方进行描述、监视前方，上方或下方的来袭飞行器；带有近爆高爆炸药，必要时也可用作攻击无人机；带有一套高清图像/数据回传系统(200公里有效)、带有200公里范围内有效无线电指挥系统。
所述攻击无人机可携带不小于2公斤炸药装药的撞击起爆或近爆引信弹头；最小续航时间不少于8小时(包括无攻击返程时间)；电动飞机，快速准备和起飞作战；带有地面和空中导引飞行设备(包括光学和小型合成孔经雷达、无线电指挥系统、图像/数据即时传送设备)；地面爬升率不小于6米/秒，在6000米高度仍保持3-4米/秒爬升率；起飞离地时间不大于15秒；空中机动能力，正过载4，负过载-3。
实施例一：4.0对大型察-打一体化无人机的对策
1、大型察-打一体化无人机信息
大型察打一体化无人机在世界和中东，北非地区较活跃和常用的有：美军的“RQ-1捕食者”、“KILLER收割者”。中国造：翼龙2、翼龙1。彩虹3， 4。也许会有彩虹5。根据已经可知的信息：美军RQ-1，翼龙1，彩虹3和4 都属于起飞重量为1-1.5吨级无人机。最大飞行高度6000-7500米，实用作战高度5000米。最大飞行速度180-250公里/时，作战速度150-180公里/时。最大航程3000-4000公里，留空时间30-40小时。活塞发动机工作高度不大于6000米。翼龙2和彩虹5和美军的收割者Killer,起飞重量3-3.5吨。最大飞行高度 9000米。最大飞行速度370公里/时。续航时间40小时。作战高度5000-6000 米，作战速度200-250公里/时。涡轮发动机，最大使用高度9000米。以上大型无人机配置有光电摄像设备，合成孔经雷达和卫通天线用作远程飞行任务。
2、对抗难点和解决办法
利用小型无人机来捕捉、跟踪和攻击大型无人机最大难点是小型无人机飞行速度低。通常长航时、大高度小型无人机的飞行速度在低空只有100-140 公里/时。如果无人机动力为活塞发动机即是带有空气增压器飞行高度也不易达到7000米，在7000米左右高度上由于发动机功率下降大，要保持150-180 公里/时，目前尚无可能。因此选用无人机在8000-9000米高度，至少保持飞行1-1.5小时，保持高速180公里-200公里/时，目前只有电动无人机有效。所以预警无人机采用油-电混合动力系统，而攻击无人机要采用电动无人机较宜。
即使采用电动无人机作为攻击无人机，也要采用对来袭飞机顶头冲击或小角度侧向冲击的攻击方式。做到这一点并不是困难和复杂的事。
实施例二：预警和攻击系统配置
1、空中预警
一套地面指挥系统，兼作预警、攻击和信息处理，地面无人机维护、保养和供电等支援系统。
预警机10架，5架用作飞行任务，5架作替换用。
攻击机8架，4架执行任务，4架备份。
2、对地预警
一套地面无人机指挥系统，用作对地预警和联合预警—攻击系统。
对于方圆150-200公里区域的地面预警，需要18架预翼机，9架空中执行任务，9架地面维护、保养待命替换。
实施例三、推荐无人机
1、预警无人机
翼展:8.78米、机长：3.6米；
起飞重量：一套8000W混合动力系统。最大起飞重量115公斤、有效载重:10-15公斤。有效载重指用户选用设备如图像记录、回传、通讯电台、摄相机、1-2公斤炸药等。
巡航速度:90-110公里/小时；最大速度:170公里/小时；最大巡航高度: 7000米；巡航速度下的飞行高度为500-4500米的最大留空时间为36小时。巡航速度下的飞行高在为6000米的最大留空时间为36小时。巡航速度下的飞行高度在8000米的最大留空时间为10小时。在巡航速度90公里/时下飞行高度为1000-4500米的航程为4000公里。
一套直流无刷永磁电机，一副6叶碳纤维螺旋桨。
一台汽油发电机,一副6叶碳纤维螺旋桨。
机载设备：30倍光电摄像机、中波红外摄像机、小型合成孔径雷达、激光测距仪、一个小型卫通天线、防撞系统。供电系统：DC 400W。
2、攻击无人机
BDM-A4电动无人机BDM-A4电动无人机
性能：翼展:6.78米机长:2.6米
起飞重量：一套7000W混合动力系统。最大起飞重量100公斤。
有效载重:10-15公斤。指用户选用设备如图像记录、回传、通讯电台、摄相机等；巡航速度:95-110公里/小时；
最大速度:190公里/小时；190km/hr.
最大巡航高度:9000米(速度200公里/时)Max.巡航速度下的飞行高度在500-5000米的最大留空时间为8小时。巡航速度下的飞行高度在6000米的最大留空时间为4小时.；巡航速度下的飞行高度在8000米的最大留空时间为2小时。在巡航速度90公里/时下飞行高度为1000-5000米的航程为1000 公里。一套两台直流无刷永磁电机，二副5叶碳纤维螺旋桨。机载设备：30 倍光电摄像机、中波红外摄像机、小型合成孔径雷达、激光测距仪、供电系统：DC 400W。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例。

Claims (9)

1.一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，从上至下分为四层：第一层为卫星通讯层，用于无人机通过卫星和地面通讯；第二层为无人机工作层，用于预警和战场效果评估；第三层为地面指挥层，用于和无人机的通讯和综合分析、作战指挥；第四层为地面攻击层，用于攻击和再攻击；其特征在于：所述的无人机工作层包括基于长航时大高度小型无人机的预警机、基于长航时大高度小型无人机的对空预警系统、基于长航时大高度小型无人机的对地预警系统；该基于长航时大高度小型无人机的预警机留空飞行时间大于36小时、有效平飞高度大于7000米；
所述长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统有三个应用模式：
所述对空预警系统搜索正前方1500-8000米空域，传输到中心无人机或地面指挥中心综合处理、决策；
所述对地预警系统搜索扫描0-1500米空域和地面，单机扫描宽度24公里，采用图像或视频传输方法传输到中心无人机或地面指挥中心综合处理、决策；
由地面指挥层的地面雷达站和地面指挥中心导引对空、对地预警系统搜索目标和攻击无人机打击来犯无人机；
综合以上三个模式可以组成多种预警和对抗方案。
2.根据权利要求1所述一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，其特征在于：该无人机工作层的对空预警系统用于对高度1500-8000米空域内的来袭无人机进行预警和对抗，该无人机工作层的对地预警系统用于对低、慢、小的来袭无人机进行预警和对抗；所述对空预警系统和对地预警系统采用对空预警屏障机组和对地预警屏障机组探测方园150-200公里地域的高空和低空的安全、全天候、全空域、全日制不间断预警和对抗，并且每天24小时地面无人机轮值、维护。
3.根据权利要求2所述一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，其特征在于：所述对空和对地预警屏障机组设有中心无人机、配置无人机；中心无人机即时采集由预警屏障机组获取的来袭无人机信息由中心无人机机载图传/数据设备传输到动面指挥中心综合处理；对于远距里目标(大于200公里)则由中心无人机通过卫星系统即时传送至地面无人机指挥系统，由地面无人机指挥系统综合分析，协调预警机和攻击机行为，完成驱赶拦截或攻击任务。
4.根据权利要求1所述一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，其特征在于：所述地面指挥层设有地面无人机指挥系统，该地面无人机指挥系统向对空预警屏障机组或对地预警屏障机组的中心无人机发布指定目标跟踪指令、向地面攻击层的地面攻击机基地发布起飞攻击指令，所述起飞攻击来袭飞行器可分成二种方式：迎头冲击来袭飞行器，吓阻对方并使之离开；利用攻击无人机带有的近爆炸药，迎头撞击来袭的飞行器；所述地面指挥系统包括无人机预警系统、地面雷达站、地面指挥中心，导弹，机炮，所述导弹包括地空导弹、肩扛导弹。
5.根据权利要求1所述一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，其特征在于：所述对空预警屏障机组或对地预警屏障机组的各个无人机之间的布设方法为：若在同一个高度布设，则相互航道错开180度，保证相互之间不发生碰撞；若无人机相互之间不能保证航道错开180度，也可分层布设，分层布设在不同高度布设、各自飞行高度相差50到100米，这个相差高度对于飞行高度6000到8000米的无人机几乎没有影响。
6.根据权利要求1所述一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，其特征在于：所述预警无人机采用油-电混合动力系统，优选采用7500W油-电混合动力系统；最大起飞重量115公斤，有效载重10-15公斤；巡航速度90-110公里/小时；最大速度:170公里/小时；170km/hr.；最大巡航高度:8000米。
7.根据权利要求1所述一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，其特征在于：所述攻击无人机采用油-电混合动力系统，优选采用7000W油-电混合动力系统；最大起飞重量不小于100公斤，有效载重15-20公斤；巡航速度80-95公里/小时；最大速度:190公里/小时；170km/hr.；最大巡航高度:9000米。
8.根据权利要求1所述一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，其特征在于：所述预警无人机短时留空飞行时间8000米(4小时内)、带有有效识别距离30-50公里的高精度长焦长程光学摄像机和20公里有效识别小型合成孔经雷达(用于恶劣天气)，可以向前、向下方、向上方进行描述、监视前方，上方或下方的来袭飞行器；带有近爆高爆炸药，必要时也可用作攻击无人机；带有一套高清图像/数据回传系统(200公里有效)、带有200公里范围内有效无线电指挥系统。
9.根据权利要求1所述一种基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统，其特征在于：所述攻击无人机可携带不小于2公斤炸药装药的撞击起爆或近爆引信弹头；最小续航时间不少于8小时(包括无攻击返程时间)；电动飞机，快速准备和起飞作战；带有地面和空中导引飞行设备(包括光学和小型合成孔经雷达、无线电指挥系统、图像/数据即时传送设备)；地面爬升率不小于6米/秒，在6000米高度仍保持3-4米/秒爬升率；起飞离地时间不大于15秒；空中机动能力，正过载4，负过载-3。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113641191A (zh) * 2021-10-14 2021-11-12 中国人民解放军空军预警学院 预警机和干扰机协同作业的空域配置方法及设备
US11276315B1 (en) * 2021-07-12 2022-03-15 Beta Air, Llc Electric aircraft configured to implement a layered data network and method to implement a layered data network in electric aircraft

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102200412A (zh) * 2010-11-01 2011-09-28 朱惠芬 多用途无人机弹射回收车
WO2013000035A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Orbital Australia Pty Limited Method of controlling operation of an unmanned aerial vehicle
WO2013164237A1 (fr) * 2012-05-02 2013-11-07 Sagem Defense Securite Procede d'evitement d'un aeronef et drone equipe d'un systeme mettant en oeuvre ce procede
CN204279947U (zh) * 2014-11-10 2015-04-22 四川量迅科技有限公司 一种新型长程无人预警飞机
CN107878762A (zh) * 2017-11-28 2018-04-06 北京正兴弘业科技有限公司 一种长航时无人机油电混合动力系统及控制方法
CN108082524A (zh) * 2018-01-20 2018-05-29 北京正兴弘业科技有限公司 一种无人机可控两级弹射车载控制系统和弹射方法
CN108415452A (zh) * 2017-12-25 2018-08-17 彩虹无人机科技有限公司 一种中空长航时无人机任务规划系统
CN108427286A (zh) * 2018-04-12 2018-08-21 合肥工业大学 用于强对抗环境下无人机深度决策的训练方法及训练网络
CN109606623A (zh) * 2018-12-18 2019-04-12 苏州峰通光电有限公司 智能模块化太阳能无人机
CN109658770A (zh) * 2019-01-24 2019-04-19 江苏前景信息科技有限公司 人民防空训练空情模拟系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102200412A (zh) * 2010-11-01 2011-09-28 朱惠芬 多用途无人机弹射回收车
WO2013000035A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Orbital Australia Pty Limited Method of controlling operation of an unmanned aerial vehicle
WO2013164237A1 (fr) * 2012-05-02 2013-11-07 Sagem Defense Securite Procede d'evitement d'un aeronef et drone equipe d'un systeme mettant en oeuvre ce procede
CN204279947U (zh) * 2014-11-10 2015-04-22 四川量迅科技有限公司 一种新型长程无人预警飞机
CN107878762A (zh) * 2017-11-28 2018-04-06 北京正兴弘业科技有限公司 一种长航时无人机油电混合动力系统及控制方法
CN108415452A (zh) * 2017-12-25 2018-08-17 彩虹无人机科技有限公司 一种中空长航时无人机任务规划系统
CN108082524A (zh) * 2018-01-20 2018-05-29 北京正兴弘业科技有限公司 一种无人机可控两级弹射车载控制系统和弹射方法
CN108427286A (zh) * 2018-04-12 2018-08-21 合肥工业大学 用于强对抗环境下无人机深度决策的训练方法及训练网络
CN109606623A (zh) * 2018-12-18 2019-04-12 苏州峰通光电有限公司 智能模块化太阳能无人机
CN109658770A (zh) * 2019-01-24 2019-04-19 江苏前景信息科技有限公司 人民防空训练空情模拟系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨小川: "基于油电混合动力的中小型无人机及其作战应用展望", 《飞航导弹》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11276315B1 (en) * 2021-07-12 2022-03-15 Beta Air, Llc Electric aircraft configured to implement a layered data network and method to implement a layered data network in electric aircraft
CN113641191A (zh) * 2021-10-14 2021-11-12 中国人民解放军空军预警学院 预警机和干扰机协同作业的空域配置方法及设备
CN113641191B (zh) * 2021-10-14 2022-01-14 中国人民解放军空军预警学院 预警机和干扰机协同作业的空域配置方法及装置

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