CN111664752A - 一种无人机反制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人机反制系统，包括：通讯连接的目标探测系统、目标处置系统和指挥控制系统；本发明可采用多种探测手段发现可疑来袭目标，基于可疑来袭目标在多种探测手段下的距离确定目标特性进而确定所述可疑来袭目标是否为来袭目标；一旦确定，目标处置系统可采取合适的手段对来袭目标进行打击，本发明可对威胁防护区内重要目标安全的无人机、气球、风筝、孔明灯、飞鸟等多种类“低慢小”目标实现快速发现、快速识别、快速处置，系统不仅可以单节点运用，还可多节点联网运用，且指挥员可通过手持终端异地监控防区态势，实施远程指挥，突破了地理空间限制。利用本发明可提高国家机关、军事要地、公共场所的低空防御及威胁应对能力。

Description

一种无人机反制系统

技术领域

本发明涉及要地近距低空防御领域，特别涉及一种无人机反制系统。

背景技术

以无人机为代表的“低慢小”目标，雷达反射面积小、低空突防能力强、制作技术门槛低，本身是一种很好的娱乐、商业应用平台。加上无人机在市面上极易获得，经过简单改装就能成为恐怖分子实施恐怖行动的利器，对国家及政府要地、关键设施、民用机场、监狱等敏感区域公共安全造成严峻挑战，其防范难点主要包括：

1)目标小、难防范：普通的遥控航模、玩具飞机展翼飞行时可视面积不超过0.5m2，在100米高度左右飞行时，难以第一时间发现并预警处置。

2)精度高、威胁大：许多具有拍照摄像功能的遥控飞行器安装了专业的航拍设备，成像分辨率高。一旦将爆炸装置安装在这类飞行器上，等于给炸弹安装了“千里眼”，可在“安全距离”外通过电脑传回画面控制飞行器爆炸物进行精确指导，严重威胁公共安全和要地目标安全。

3)制作简单、成本低：由于“低慢小”飞行器非常容易购买，操作便捷，经过练习后便可熟练操作；同时，因网购普及，自制拼装“低慢小”飞行器也十分方便，一些具有技术基础的爱好者，甚至可以用合法购得的元器件定制难以监测的无人机平台。

4)不可控风险因素频发：一些航模或者航拍爱好者，甚至是普通百姓，出于娱乐、好奇或无意，将无人机飞到重大活动现场或重要区域上空，由于无人机自身性能以及操控原因发生坠落、着火、爆炸等事故，已多次构成极大的危险隐患。

现阶段，对“低慢小”目标的防控手段主要采用如下几种方法：

1)无人机厂家对无人机飞行区域屏蔽或者授权飞行；

2)通过人眼观察、发现和确认目标；

3)通过重点区域警力部署，实现区域准入或驱离。

以上手段和方法不具备长时间、周密的空域监视和处置能力，无法对非法黑飞、经过改装的无人机进行有效监控和管理，防范应用能力有限。同时，随着无人机在军事、商业、娱乐等领域应用越来越多，出现越来越多、越来越灵活的运用模式，如挂载不同的载荷、起飞较多的数量、空地一体化协同等，都会给无人机反制带来较大的困难。在当前技术条件下，采用单一技术手段存在无法回避的技术局限性。如雷达探测距离远，但距离较近时存在探测盲区；光学成像、红外成像等手段可以识别目标类型，但探测距离近、目标搜索难度大、受天气影响大；频谱监测能够针对市面上主流无人机进行频谱特征识别，但对于频谱数据库中没有的自制、改装、新型无人机，无法准确有效的识别和定位；电磁干扰只需要获取目标大致方位，适合应对无人机蜂群攻击，但却难以覆盖全部频率范围，无法确保绝对有效反制。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的对无人机等多种类“低慢小”目标实现无法确保绝对有效进行反制的问题，本发明提供一种无人机反制系统。

本发明提供的技术方案包括：目标探测系统、目标处置系统和指挥控制系统；所述目标探测系统、目标处置系统和指挥控制系统通讯连接；

所述目标探测系统用于：采用多种探测手段发现可疑来袭目标，并持续获取可疑来袭目标在多种探测手段下的距离；

所述指挥控制系统用于：基于所述目标探测系统探测到的可疑来袭目标在多种探测手段下的距离确定目标特性；还用于基于所述目标特性确定所述可疑来袭目标是否为来袭目标；还用于如果是来袭目标则给目标处置系统下达打击指令；

所述目标处置系统用于：基于所述指挥控制系统下达的打击指令采取合适的手段对来袭目标进行打击。

优选的，所述目标探测系统包括：多种探测设备和基于每种探测设备捕获的多源信息，所述多源信息包括：距离、方位、高度。

优选的，所述探测设备包括雷达、频谱、红外和光电探测设备。

优选的，所述指挥控制系统包括：

融合模块，用于对每种探测设备捕获的多源信息进行融合，确定可疑来袭目标的危险程度；

判断模块，用于基于所述可疑来袭目标的危险程度确定所述可疑来袭目标是否为来袭目标；通讯模块，用于与其他系统进行数据通讯；

指令发射模块，用于当可疑来袭目标是为来袭目标时，基于通讯模块向目标处置系统发送指令。

优选的，所述目标处置系统包括通讯模块和至少一种打击装置；

所述通讯模块用于接收其他系统的指令，并反馈多有打击装置的状态信息。

优选的，所述打击装置包括：电子干扰装置、激光打击装置和手持式电子干扰设备中的一种或几种；

其中，电子干扰设备用于：对于对在打击范围内，但是未突防至禁区内距离的来袭目标进行打击，迫使其返航或降落；

所述激光打击用于，对距离突防至禁区内的来袭目标进行打击，破坏其继续飞行能力；

所述手持式电子干扰设备用于，对超出电子干扰设备且距离在手持式电子干扰设备打击范围内对来袭目标进行干扰。

优选的，还包括手持终端；所述手持终端包括通讯模块和反制APP；

所述通讯模块分别与目标处置系统、指挥控制系统通讯连接；

所述反制APP用于所述指挥控制系统对可疑来袭目标的判断向目标处置系统发送打击指令。

优选的，所述手持终端还设有安全保密芯片，所述指挥控制系统还包括安全校核系统；

所述安全保密芯片与指挥控制系统的安全校核系统进行身份验证，身份通过验证的手持终端可以访问所述指挥控制系统，并向目标处置系统下达命令。

优选的，还包括综合保障系统；所述综合保障系统包括：供电系统、车载平台、通信系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种无人机反制系统，包括：通讯连接的目标探测系统、目标处置系统和指挥控制系统；本发明可采用多种探测手段发现可疑来袭目标，持续获取可疑来袭目标在多种探测手段下的距离；并基于可疑来袭目标在多种探测手段下的距离确定目标特性进而确定所述可疑来袭目标是否为来袭目标；如果是来袭目标则给目标处置系统下达打击指令；目标处置系统可采取合适的手段对来袭目标进行打击，本发明可对威胁防护区内重要目标安全的无人机、气球、风筝、孔明灯、飞鸟等多种类“低慢小”目标，特别是对无人机目标实现快速发现、快速识别、快速处置；

本发明提供的系统不仅可以单节点运用，还可多节点联网运用，且指挥员可通过手持终端异地监控防区态势，实施远程指挥，突破了地理空间限制；利用本发明可提高国家机关、军事要地、公共场所的低空防御及威胁应对能力。

附图说明

图1为本发明的无人机反制系统模块图；

图2为本发明的无人机反制系统的整体结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有“低慢小”目标反制手段不足、系统性能受具体技术手段的局限性影响、系统运用灵活性差等问题，本发明提供一种多手段融合的无人机反制实用系统，集成研发一套能够有效实施要地、近距、低空防御系统，有效应对被恶意运用的无人机等“低慢小”目标对国家机关、军事要地、公共安全造成的安全威胁问题。

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

实施例1，

如图1所示,本发明提出的无人值守的反无人机系统，总体上分为目标探测系统、目标处置系统、指挥控制系统、手持终端、综合保障系统等五大类。

具体结构如图2所示：

1、目标探测系统集成雷达、频谱、红外、光电等探测手段中的一种或数种，各种探测手段工作原理不同，可以在目标探测上做到“远近互补、多方印证”，不仅能够弥补单一手段存在的探测盲区，还可以提高目标探测的准确性，提高系统在不同天候条件下正常工作的能力。

雷达

要地净空防御系统首先采用雷达探测，负责远距离目标探测。雷达探测通常输出目标当前距离、方位、高度等信息。

频谱监测

频谱监测手段探测距离与雷达探测距离相仿，能够根据电磁频谱特征识别特定的目标信息，可以弥补雷达探测具有电磁特征的小目标的不足。频谱监测可以提供电磁特征目标幅度域、频率域、时域、空间域、码域等特征信息。

红外探测

红外探测距离相对较近，与雷达、频谱监测在距离上形成连接覆盖。在电磁环境较为复杂，有大量电磁干扰时可以作为应急手段进行补充。红外探测可以根据红外特征及转台位置，提供目标方位信息，估算目标距离及大小等。

光电探测

光电探测距离较近，其作用是在得到目标参考结果之后，为确保可靠性，通过光电探测得到最终确认，及时下达打击命令，实施打击操作。

本发明提供的雷达探测、频谱监测、红外探测等多种手段，都可以提供目标的方位信息。在实际运用时，目标由远及近，会先后得到雷达、频谱监测、红外探测等系统提供的方位信息。系统将根据多种手段同时提供的方位信息的差值，赋以方位特征值，并对新的方位数据逐步调整。多手段同时提供的方位信息的差值越小，方位特征值越大，表示目标确定在该方位的可能性越大。

2、指挥控制系统

指挥控制系统是整体系统的信息处理、态势展示、作战决策与指挥的核心。目标探测系统所获得的目标距离、方位、高度等多源信息，统一在指挥控制系统中融合处理，并以综合态势的形式展示出来，为指挥员作战决策提供信息支持。同时，指挥控制系统将目标处置指令下达至电子干扰终端或激光毁伤终端，对确认的非全作目标实施干扰或打击。

信息处理指在同一时间，根据各种探测手段同时提供的方位信息均值；基于每种手段确定的位置信息与方位信息均值的差值确定各手段融合后的目标无人机的位置信息；

态势展示

本发明的指挥控制系统结合GPS系统，在检测范围内，以地图的形式动态展示来袭目标的运动轨迹，并以颜色设置来袭目标的危险程度。

例如：以进入要地范围内的来袭目标与要地距离、确认系数为指标，依次用绿色、黄色、橙色、红色等颜色依次表征来袭目标的危险程度，绿色相对安全，颜色越深危险程度越高。

本发明特别依托较为完善的民用通信基础设施支持，集成了4G/5G通信模块，通过指挥控制系统，将便携的移动终端与固定部署的目标探测系统、目标处置系统联结起来，突破了地域限制，使指挥员可以随时随地接收目标告警信息，并根据作战需要实施异地处置，极大丰富了要地近距净空防御系统战备值班的灵活性。

3、手持终端

利用已经或即将完善的4G/5G通信网络，系统可以突破要地近距净空防御系统指挥中心的空间限制，采用手持终端掌控防御区域的实时空情，在安全保密技术保障下，甚至可以实施异地、非现场实施处置，突破了现有作战指挥的固有模式，形成移动指挥模式。

4、目标处置系统

目标处置系统集成电子干扰和激光打击两种手段。电子干扰设备工作距离较远，有效覆盖范围较大，可以对来袭无人机实施面打击，迫使其返航或降落；激光打击有效距离相对较近，但可以对少数突防至禁区内的无人机实施硬毁伤，破坏其继续飞行能力。二者结合，可以有效防范数量较多的无人机同时来袭的情况，应对无人机蜂群攻击。

电子干扰设备可以采用全向电子干扰或定向电子干扰，实际运用时根据具体需求选型。另外，手持式电子干扰设备也是可以选择的手段之一，与全向电子干扰、定向电子干扰在使用形式上形成互补，进一步提高目标处置的灵活性、有效性、可靠性。

目标处置系统不仅可以根据自手持终端的打击命令执行打击动作也可以根据指挥控制系统下达的打击命令执行打击动作。

5、综合保障系统

综合保障系统包括除目标探测系统、目标处置系统、指挥控制系统、手持终端等几个重点系统之外的支持系统，包括供电系统、车载平台、通信系统等，为其他几个重点系统提供平台及通信、供电服务。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种无人机反制系统，其特征在于，包括：目标探测系统、目标处置系统和指挥控制系统；所述目标探测系统、目标处置系统和指挥控制系统通讯连接；

所述目标探测系统用于：采用多种探测手段发现可疑来袭目标，并持续获取可疑来袭目标在多种探测手段下的距离；

所述指挥控制系统用于：基于所述目标探测系统探测到的可疑来袭目标在多种探测手段下的距离确定目标特性；还用于基于所述目标特性确定所述可疑来袭目标是否为来袭目标；还用于如果是来袭目标则给目标处置系统下达打击指令；

所述目标处置系统用于：基于所述指挥控制系统下达的打击指令采取合适的手段对来袭目标进行打击。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标探测系统包括：多种探测设备和基于每种探测设备捕获的多源信息，所述多源信息包括：距离、方位、高度。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述探测设备包括雷达、频谱、红外和光电探测设备。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指挥控制系统包括：

融合模块，用于对每种探测设备捕获的多源信息进行融合，确定可疑来袭目标的危险程度；

判断模块，用于基于所述可疑来袭目标的危险程度确定所述可疑来袭目标是否为来袭目标；通讯模块，用于与其他系统进行数据通讯；

指令发射模块，用于当可疑来袭目标是为来袭目标时，基于通讯模块向目标处置系统发送指令。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标处置系统包括通讯模块和至少一种打击装置；

所述通讯模块用于接收其他系统的指令，并反馈多有打击装置的状态信息。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述打击装置包括：电子干扰装置、激光打击装置和手持式电子干扰设备中的一种或几种；

其中，电子干扰设备用于：对于对在打击范围内，但是未突防至禁区内距离的来袭目标进行打击，迫使其返航或降落；

所述激光打击用于，对距离突防至禁区内的来袭目标进行打击，破坏其继续飞行能力；

所述手持式电子干扰设备用于，对超出电子干扰设备且距离在手持式电子干扰设备打击范围内对来袭目标进行干扰。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括手持终端；所述手持终端包括通讯模块和反制APP；

所述通讯模块分别与目标处置系统、指挥控制系统通讯连接；

所述反制APP用于所述指挥控制系统对可疑来袭目标的判断向目标处置系统发送打击指令。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述手持终端还设有安全保密芯片，所述指挥控制系统还包括安全校核系统；

所述安全保密芯片与指挥控制系统的安全校核系统进行身份验证，身份通过验证的手持终端可以访问所述指挥控制系统，并向目标处置系统下达命令。

9.如权利要求1至8任一项所述的系统，其特征在于，还包括综合保障系统；所述综合保障系统包括：供电系统、车载平台、通信系统。

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