CN111781955A - 配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法，该系统及方法通过可悬停的领航直升机为飞行器提供导引激光，利用无人机的快速机动性确保该导引激光能够持续照射目标，而且通过该直升机为飞行器提供导引激光的同时，还自行根据接收到的漫反射激光信号解算目标坐标，并通过信号传输的方式将目标坐标传递给飞行器，从而使得飞行器即可以利用自身导引头探测到的目标坐标进行制导控制，还可以利用接收到的目标坐标作为补充，以便于在自身导引头未能获得目标坐标时准确地解算制导指令。

Description

配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法

技术领域

本发明涉及飞行器制导控制领域，具体涉及一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法。

背景技术

通过激光制导控制飞行器飞向目标位置是目前比较常用的制导控制方法，其原理是向目标位置发射特定频段的激光束，通过安装在飞行器上的导引头接收由目标漫反射的激光信号，并追踪该激光信号，从而使得飞行器获知目标位置，为制导控制提供目标位置信息；

在实际工作过程中，飞行器的外界环境及其自身的飞行状态都是复杂多变的，当飞行器的飞行速度接近音速时，飞行器可能存在剧烈抖动，有些飞行器即使没有达到音速，其在下降飞行时也会发生抖动现象，另外，受到大风、暴雨等恶劣天气的影响，空气气流会变得不稳定，进而也会影响机体的稳定性，在飞行器抖动时，其上的导引头有可能在一定时间段内丢失追踪的激光信号，即激光信号从视场域中脱离，此时飞行器失去具体的目标位置，只能按照当前的飞行姿态继续飞行，直至再次捕获到激光信号或者着陆，自然会对最终的命中精度带来一定的不良影响。

另外，如果目标是机动的，激光发射点与目标之间可能存在遮挡的问题，尤其在地形复杂的情况下，为了确保激光信号能够持续照射在目标上，需要使得激光照射点具备防遮挡的能力。

由于上述原因，本发明人对现有的飞行器激光制导控制系统及控制方法做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的新的飞行器制导控制系统及方法。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法，该系统及方法通过可悬停的领航直升机为飞行器提供导引激光，利用无人机的快速机动性确保该导引激光能够持续照射目标，而且通过该直升机为飞行器提供导引激光的同时，还自行根据接收到的漫反射激光信号解算目标坐标，并通过信号传输的方式将目标坐标传递给飞行器，从而使得飞行器即可以利用自身导引头探测到的目标坐标进行制导控制，还可以利用接收到的目标坐标作为补充，以便于在自身导引头未能获得目标坐标时准确地解算制导指令，从而完成本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，该系统包括激光导引头和领航直升机；

所述激光导引头安装在飞行器上，用于接收目标上漫反射的激光信号，从而获得用于解算飞行器制导指令的弹目视线角速度，

在所述领航直升机上设置有摄像头和激光目标指示器，所述摄像头用于寻找目标，获得目标周围区域的画面信息，并将该画面信息传递给地面控制站；

所述激光目标指示器用于发射激光照射目标，并且接收目标漫反射的激光信号。

本发明还提供一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制方法，该方法中，

通过领航直升机上的激光目标指示器发射激光照射目标，

通过安装在飞行器上的激光导引头接收目标处漫反射的激光信号，从而获得弹目视线角速度，

通过领航直升机接收目标处漫反射的激光信号，获得目标位置坐标，再将获得的目标位置坐标通过信号发射单元传递给飞行器；

通过领航直升机上设置有摄像头获得目标周围区域的画面信息，由地面控制站根据该目标周围区域的画面信息输出领航直升机的控制指令。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)根据本发明提供的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法中，飞行器在末制导段通过激光导引头获得弹目视线角速度，当由于飞行器自身姿态等因素导致激光导引头不能捕获到激光信号时，飞行器仍然能够获得目标位置坐标，进而仍然能够解算出合理的制导指令，从而提高飞行器的抗干扰能力，提高命中率。

(2)根据本发明提供的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法中，通过能够悬停的直升机发射照射激光，而且能够根据目标周围的画面信息调整直升机的飞行状态，确保持续照射不会丢失目标，使得飞行器整体飞行过程更为平稳，进而提高命中率。

(3)根据本发明提供的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法中，由于领航直升机能够较快速地机动，当目标机动速度较大时，仍然能够确保激光目标指示器与目标之间的距离维持在一定范围内，防止因目标与激光目标指示器距离过大而导致激光信号衰减，或者难以捕捉到目标。

附图说明

图1示出根据本发明一种优选实施方式的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统整体结构逻辑图；

图2示出根据本发明一种优选实施方式的激光目标指示器结构示意图；

图3示出本发明实施例中的飞行器及目标轨迹图；

图4示出本发明对比例中的飞行器及目标轨迹图。

附图标号说明：

1-激光导引头

2-领航直升机

21-摄像头

22-激光目标指示器

23-卫星信号接收单元

24-目标位置解算单元

25-飞行器信号发射单元

26-地面信号交互单元

221-激光发射器

222-激光探测器

223-滤光片

224-反射镜

225-球形外罩

3-地面控制站

4-接收模块

5-中转模块

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本发明提供的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，如图1中所示，该制导控制系统包括激光导引头1和领航直升机2，其中，所述激光导引头1安装在飞行器上，用于接收目标上漫反的激光信号，从而锁定目标位置，实时提供用于解算飞行器制导指令的弹目视线角速度，所述激光导引头1可以选用本领域中已有的激光导引头，本申请对此不做特别限定。

所述领航直升机2能够悬停在特定位置，还能够快速移动，以便于追踪目标或者提前绕开可能遮挡激光信号的物体，该领航直升机上设置有摄像头21和激光目标指示器22，能够发射激光照射目标，还能够接收目标漫反射的激光信号，进而确定目标位置坐标，并且将该目标位置坐标传递给飞行器。

在一个优选的实施方式中，如图1中所示，所述领航直升机2包括摄像头21、激光目标指示器22、卫星信号接收单元23、目标位置解算单元24、飞行器信号发射单元25和地面信号交互单元26。

其中，摄像头21包括用于在较大范围内搜寻目标，为激光目标指示器22照射目标提供基本的目标位置，该摄像头还用于获得目标周围区域的画面信息，并将该画面信息传递给地面控制站3，从而为使用者提供较大范围的视觉信息，从而判断出领航直升机的机动量。所述摄像头可以选用本领域中已有的摄像头，本申请中对此不做特别限定。

所述地面控制站3上设置有显示屏，能够实时显示领航直升机上摄像头拍摄的目标周围区域的画面，以便于使用者操控该领航直升机。

所述激光目标指示器22用于在摄像头获得目标的位置后，在其位置附近进行小范围搜索，一旦获取目标，即开始对目标进行跟踪，即具体捕获、追踪目标，调整激光的发射方向，持续用激光照射目标；所述摄像头21获得的位置是一定空间范围，不是精确的位置坐标，该位置涵盖范围取决于该摄像头的像素、摄像头与目标之间的距离及目标的运动速度等因素，可以根据具体情况设置，本申请中对此不做特别限定。

所述激光目标指示器22用于发射并接收激光信号，具体来说，激光目标指示器22包括激光发射器221、激光探测器222、滤光片223、反射镜224以及球形外罩225。

所述激光发射器221用于发射激光照射目标；

所述激光探测器222用于接收目标处漫反射的激光信号；

所述滤光片223用于过滤漫反射回来的激光信号；

所述反射镜224用于调整漫反射回来的激光方向；

所述球形外罩225是保护壳体，用以保护其内部的激光发射器221、激光探测器222、滤光片223和反射镜224。

激光发射器发射激光束，目标漫反射回来的激光通过球形外罩，经反射镜进入滤光片，而后聚焦在激光探测器222上，由激光探测器给出目标的偏差，从而修正激光器的发射方向，保证激光能一直照射到目标。所述激光目标指示器22持续照射目标的过程中，激光发射器221的发射方向/角度可以根据其接收到的漫反射激光信号自动调整。

所述激光目标指示器22能够实时提供目标位置信息，包括激光目标指示器22与目标之间的直线距离，即光速乘以从发射激光到接收到激光的时间的一半，还能包括激光的照射角度，所述照射角度包括目标高低角和目标方位角。

所述卫星信号接收单元23即为卫星接收机，能够接收卫星信号，从而获知该卫星信号接收单元23所在的位置，即为领航直升机2所在的位置坐标。

目标位置解算单元24用于实时接收目标位置信息，即激光目标指示器22与目标之间的直线距离、激光的照射角度和激光目标指示器22所在的位置，并根据接收到的目标位置信息解算出目标的位置坐标，在目标指示器22未能够获得目标位置时，该解算单元24通过推算获得目标位置信息，进而继续解算出目标的位置坐标，本申请中所述的目标位置坐标是基于大地坐标系下的坐标信息。

飞行器信号发射单元25用于将目标位置解算单元24解算出的目标位置坐标实时传递给飞行器，所述飞行器信号发射单元25包括超短波电台。

所述地面信号交互单元26用于实现领航直升机与地面控制站之间的信号交互，既能够将地面控制站发出的控制指令传递给领航直升机，还能够将领航直升机获得的目标周围区域的画面信息传递给地面控制站，即双向的实时信号传递。所述地面信号交互单元也包括超短波电台，用以与信号发射单元中的超短波电台信号相连，该超短波电台还要与接收模块中的超短波电台信号相连。

在一个优选的实施方式中，该飞行器激光制导控制系统还包括安装在飞行器上的接收模块4和中转模块5，其中，所述接收模块4与信号发射单元25信号相连，用以接收飞行器信号发射单元25发射出的目标位置坐标；所述接收模块4也包括超短波电台，该超短波电台能够与地面信号交互单元中的超短波电台信号相连。

所述中转模块5与激光导引头1和接收模块4相连，还与飞行器上的卫星接收机和制导指令解算模块相连，当所述激光导引头能够接收到目标漫反射的激光信号时，即所述激光导引头能够提供弹目视线角速度时，所述中转模块5将激光导引头获得的弹目视线角速度传递给制导指令解算模块，以便于制导指令解算模块解算制导指令；

当所述激光导引头1未能提供弹目视线角速度时，所述中转模块5根据接收到的目标位置坐标和飞行器上卫星接收机提供的飞行器的位置坐标解算出弹目视线角速度，并将该弹目视线角速度传递给制导指令解算模块。

由于设置有所述中转模块5和制导指令解算模块，飞行器进入末制导段以后可以采用比例导引制导率进行制导控制，本申请中，将激光导引头能够捕获激光信号，目标进入激光导引头的视场域内作为飞行器进入末制导段的标志，即使制导过程中，激光导引头阶段性丢失激光信号也不会直接导致飞行器脱靶，通过本申请提供的制导控制系统还可以在飞行器进入末制导段以前进行比例导引制导控制，变相延长末制导段的时间。

在一个优选的实施方式中，使用者根据目标周围区域的画面信息提前控制领航直升机移动，以避免导引激光被建筑物或者其他物体遮挡，还要确保领航直升机与目标之间保留一定的安全距离。

所述目标位置解算单元24用于根据激光探测器222获得的从目标处漫反射的激光信号解算出目标的位置坐标，其中，从漫反射的激光信号能够直接读取出目标的位置信息，即激光目标指示器与目标之间的直线距离、目标高低角和目标方位角。在目标位置解算单元24中，以激光目标指示器为原点构建O-ZXY右手直角坐标系，Y轴指向天空方向，X轴指向估计的目标方向，Z轴垂直于OXY平面并与其组成右手直角坐标系；目标高低角为目标与指示器的连线和连线在OXZ平面的投影所构成的夹角，沿着Y轴方向向上夹角为正；目标方位角为指示器与目标连线在OXZ平面的投影与X轴之间的夹角，沿Z轴的方向向前夹角为正。。即如果激光探测器222能够实时获得目标位置信息，则目标位置解算单元24能够实时输出目标位置坐标。

当系统发生故障或者目标被意外屏蔽时，即在激光探测器222接收到的激光信号不准确时，目标位置解算单元24根据前两个时刻获得的目标位置信息推算/估计出后续时刻的目标位置信息，直至再次通过激光探测器222获得准确的漫反射激光信号。

优选地，该激光发射器221每隔0.001s工作一次，即每隔0.001s发射一次激光信号，设定所述激光信号每个时刻发射一次，t表示当前时刻，t-1表示连续的上一时刻，t-2表示t-1的上一时刻，t时刻对应的目标位置信息中，R_t表示领航直升机与目标之间的相对距离，

表示目标高低角，ε_t表示目标方位角，统一由a_t表示；t-1时刻对应的目标位置信息中，R_t-1表示领航直升机与目标之间的相对距离，

表示目标高低角，ε_t-1表示目标方位角，统一由a_t-1表示；t-2时刻对应的目标位置信息中，R_t-2表示领航直升机与目标之间的相对距离，

表示目标高低角，ε_t-2表示目标方位角，统一由a_t-2表示；

相邻时刻对应的目标位置信息之间的差值称之为位置差值，用下式表示为：

相邻两个位置差值之间的差值表示为：

c_t-1＝b_t-1-b_t-2，c_t-2＝b_t-2-b_t-3

优选地，t+1时刻对应的目标位置信息a_t+1通过下式获得：

其中，

表示t时刻的差值预估值，将t、t-1和t-2时刻对应的目标位置信息代入到上式中即可获知t+1时刻对应的目标位置信息。

其中，

通过下式获得，

为t-1时刻的差值预估值，k为平滑常数，其取值范围为0～1。

优选地，通过下式解算k值：

优选地，激光探测器222上还设置有判断模块，其用于根据接收到漫反射激光信号所用时间来判断该漫反射激光信号是否准确。该判断模块持续记录每次从发射激光到接收到漫反射激光信号所用时间，称之为往返时间，并将接收到的新的往返时间值与与存储的上一个往返时间值进行比较，当二者之差的绝对值小于存储的上一个往返时间值时，认为该激光信号是由目标处漫反射而来的，是准确的，由该激光信号读取出目标的位置信息也是准确的；当二者之差的绝对值大于或等于存储的上一个往返时间值的七分之一时，认为该激光信号不是由目标处漫反射而来的，是不准确的，由该激光信号读取出目标的位置信息也是不可用的。每发射一次激光信号，并对应接收一次激光信号，称之为一组操作，由于相邻两组操作都会间隔一段时间，一般为0.001s左右，该时间足够激光行进上百公里，所以后续操作中接收到的激光信号不会上一组操作时发出的。

在一个优选的实施方式中，所述激光发射器221每隔0.001s工作一次，相应的，所述目标位置解算单元24每隔0.001s解算出一个目标位置信息，所述飞行器信号发射单元25和接收模块4的超短波电台的工作频率为100Hz，即超短波电台每隔0.01秒工作一次。

优选地，所述飞行器信号发射单元25从10个目标位置信息中挑选一个发送给飞行器，更优选地，依次判断10个目标位置信息是直接测量得到的还是通过目标位置解算单元24解算得到的，如果有直接测量得到的，则选择直接测量得到的目标位置信息，当存在多个可发送的目标位置信息时，优先选择最晚得到的目标位置信息。

飞行器中解算制导指令的频率为100Hz，与之对应地，当所述激光导引头中连续0.01秒未接收到准确的漫反射激光信号时，所述中转模块5根据接收到的目标位置坐标和飞行器上卫星接收机提供的飞行器的位置坐标解算出弹目视线角速度。

本发明还提供一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制方法，该方法中：

通过领航直升机2上的激光目标指示器22发射激光照射目标，

通过安装在飞行器上的激光导引头1接收目标处漫反射的激光信号，从而获得弹目视线角速度，

通过领航直升机2接收目标处漫反射的激光信号，获得目标位置坐标，再将获得的目标位置坐标通过信号发射单元25传递给飞行器；

通过领航直升机2上设置的摄像头21获得目标周围区域的画面信息，由地面控制站3根据该目标周围区域的画面信息输出领航直升机2的控制指令。

在一个优选的实施方式中，领航直升机2包括摄像头21、激光目标指示器22、卫星信号接收单元23、目标位置解算单元24、飞行器信号发射单元25和地面信号交互单元26。其中，所述摄像头21包括摄像头，其用于在较大范围内搜寻目标，为使用者提供较大范围的视觉信息，获得目标的大概位置；所述激光目标指示器22用于在摄像头获得目标的大概位置后，在其大概位置附近进行小范围搜索，一旦获取目标，即开始对目标进行跟踪，即具体捕获、追踪目标，调整激光的发射方向，持续用激光照射目标。

优选地，所述激光目标指示器22包括激光发射器221、激光探测器222、滤光片223、反射镜224以及球形外罩225，激光发射器用于发射激光束，目标漫反射回来的激光通过球形外罩，经反射镜进入滤光片，而后聚焦在激光探测器222上，由激光探测器给出目标的偏差，从而修正激光器的发射方向，保证激光能一直照射到目标。如图2中所示，激光发射器与激光探测器、滤光片、反射镜以及球形外罩同轴，激光发射器发射激光束，目标漫反射回来的激光通过球形外罩，经反射镜进入滤光片，而后聚焦在激光探测器上，由激光探测器给出目标的偏差，从而修正激光器的发射方向，保证激光能一直照射到目标。

优选地，所述激光探测器222包括四象限探测器阵列，四个探测器处于直角坐标系的四个象限中，以光学系统的轴为对称轴，每个二极管代表空间的一个象限，探测器阵列的直径约1cm左右，二极管之间的距离为0.13mm。为了避开聚焦的激光能量，探测器与焦平面之间保留一定距离。激光指示器接收到回波能量，在探测器上形成一个近似圆形的光斑，二极管接收到光斑的光能，并输出一定的光电流，电流的大小与各个象限光斑的覆盖面积成正比。四个探测元件的输出经相同的放大器放大后，可以求得目标的方位坐标Y、Z，从而得到高低角和方向角两个通道的误差信号：

其中I_A、I_B、I_C、I_D分别为四个二极管输出电流的峰值。若光斑的中心与光学系统的中心轴重合，则说明目标就在激光束的中心，激光指示器的下一束激光将继续沿此方向发射；若光斑偏离中心轴，则会出现误差信号，指示器将根据此误差信号调整下一次激光束的发射方向，使激光束朝目标中心发射，由于激光发出的时间间隔足够小、光速足够快，因此目标不会在激光发出的时间间隔内丢失，从而保证了激光能自动持续跟踪目标。

在一个优选的实施方式中，通过卫星信号接收单元23实时获得激光目标指示器22所在的位置坐标，即经纬度坐标，以便于根据该位置坐标解算目标的位置坐标。

在一个优选的实施方式中，通过目标位置解算单元24实时获得目标位置坐标，并通过飞行器信号发射单元25将获得的目标位置坐标实时传递给飞行器。

在一个优选的实施方式中，通过地面信号交互单元实现领航直升机与地面控制站之间的信息交互，将地面控制站发出的控制指令传递给领航直升机，同时还能够将领航直升机获得的目标周围区域的画面信息传递给地面控制站。

在一个优选的实施方式中，所述目标位置解算单元24在接收到目标处漫反射来的激光信号，即接收到准确的漫反射激光信号时，能够根据该激光信号获知领航直升机与目标之间的相对距离、目标高低角和目标方位角，再通过卫星信号接收单元23获得的激光目标指示器22所在的位置坐标，即可解算出目标的位置坐标。

当所述目标位置解算单元24未能接收到目标处漫反射来的激光信号，即未能够接收到准确的漫反射激光信号时，所述目标位置解算单元24根据前两个时刻获得的领航直升机与目标之间的相对距离、目标高低角和目标方位角推算出该时刻的领航直升机与目标之间的相对距离、目标高低角和目标方位角，从而继续解算出目标的位置坐标。

具体通过下式解算目标的位置信息：

其中，

表示t时刻的差值预估值，a_t+1表示t+1时刻对应的目标位置信息；b_t-1表示相邻时刻对应的目标位置信息之间的差值；通过下式解算：

通过下式获得，

为t-1时刻的差值预估值，k为平滑常数，其取值范围为0～1。

优选地，通过下式解算k值：

其中，该激光发射器221每隔0.001s工作一次，即每隔0.001s发射一次激光信号，设定所述激光信号每个时刻发射一次，t表示当前时刻，t-1表示连续的上一时刻，t-2表示t-1的上一时刻，t时刻对应的目标位置信息中，R_t表示领航直升机与目标之间的相对距离，

表示目标高低角，ε_t表示目标方位角，统一由a_t表示；t-1时刻对应的目标位置信息中，R_t-1表示领航直升机与目标之间的相对距离，

表示目标高低角，ε_t-1表示目标方位角，统一由a_t-1表示；t-2时刻对应的目标位置信息中，R_t-2表示领航直升机与目标之间的相对距离，

表示目标高低角，ε_t-2表示目标方位角，统一由a_t-2表示。

优选地，所述激光目标指示器22每隔0.001s启动工作一次，能够对应获得一次目标位置信息，进而能够获得一个目标位置坐标，当所述激光目标指示器22启动工作并且未能够直接获得目标位置信息时，控制所述摄像头21启动工作，同时提醒使用者。

在一个优选的实施方式中，该方法中，通过接收模块4接收领航直升机2获得的目标位置坐标。

当飞行器上的中转模块5监测到激光导引头1接收到目标漫反射的激光信号时，中转模块5将激光导引头1提供的弹目视线角速度传递给制导指令解算模块，用以通过比例导引的制导方式解算制导指令。

当飞行器上的中转模块5监测到激光导引头1未能够接收到目标漫反射的激光信号时，所述中转模块5根据接收到的目标位置坐标和飞行器上卫星接收机提供的飞行器的位置坐标解算出弹目视线角速度，并将该弹目视线角速度传递给制导指令解算模块。

实施例：

目标的运动速度为15m/s，飞行器的运动速度为260m/s，领航直升机的运动速度为15m/s，领航直升机持续追踪目标，图3中以发现目标时领航直升机所在位置在地面上的投影为原点，以原点指向目标在地面上的投影方向为X轴，以竖直方向为Y轴，示出了飞行器和目标在纵向平面上的轨迹投影；当飞行器到达坐标为(3000,1000)的位置时，飞行器进入末制导段，此时目标所在位置为(5000,0)，此时飞行器上的激光导引头捕获到目标处漫反射激光信号，记录此时为0时刻。持续通过领航直升机上的激光目标指示器照射目标，同时接收目标漫反射的激光信号，解算目标位置坐标。

在飞行器处于3732m-4231m的阶段时，飞行器上的激光导引头未能捕获到激光信号，飞行器根据接收到的目标位置坐标和飞行器位置坐标解算弹目视线角速度，进而继续通过比例导引制导率进行制导控制。

飞行器和目标的飞行轨迹如图3中所示，从图3可知，飞行器在处于5000m-5500m的阶段时的飞行轨迹波动较小，并且最终飞行器命中目标。

对比例：

目标的运动轨迹如图4中虚线所示，目标的运动速度为15m/s，飞行器的运动速度为260m/s，实验开始时，飞行器所在位置为(3000，1000)，目标所在位置为(5000,0)，设定飞行器进入末制导段，即飞行器上的激光导引头捕获到目标处漫反射激光信号为实验开始的0时刻，通过比例导引制导率对飞行器进行制导控制。

所述比例导引制导律中需用过载通过下式获得：

a表示需用过载，N表示导引系数，取值为4，V表示飞行器的速度，

表示弹目视线角速度。

在飞行器在X轴方向处于3732m-4231m之间的位置时，飞行器上的激光导引头未能捕获到激光信号，飞行器保持原本的飞行姿态前行，在再次捕获到目标后根据目标位置调整飞行姿态。

飞行器和目标的飞行轨迹如图4中所示，从图4可知，飞行器在X轴方向处于3732m-4231m之间的位置时，飞行器的飞行轨迹为直线，最终虽然在临近目标时较大幅度地调整飞行方向，但飞行器最终未能命中目标。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，该系统包括激光导引头(1)和领航直升机(2)；

所述激光导引头(1)安装在飞行器上，用于接收目标上漫反射的激光信号，从而获得用于解算飞行器制导指令的弹目视线角速度，

在所述领航直升机(2)上设置有摄像头(21)和激光目标指示器(22)，所述摄像头(21)用于寻找目标，获得目标周围区域的画面信息，并将该画面信息传递给地面控制站(3)；

所述激光目标指示器(22)用于发射激光照射目标，并且接收目标漫反射的激光信号。

2.根据权利要求1所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，

所述领航直升机(2)还包括卫星信号接收单元(23)、目标位置解算单元(24)、飞行器信号发射单元(25)和地面信号交互单元(26)；

所述卫星信号接收单元(23)用于接收卫星信号，从而获得领航直升机2所在的位置坐标，

所述目标位置解算单元(24)用于解算目标位置坐标，

所述飞行器信号发射单元(25)用于将目标位置坐标传递给飞行器；

所述地面信号交互单元(26)用于与地面控制站(3)信息交互，并将目标周围区域的画面信息传递给地面控制站(3)。

3.根据权利要求2所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，

激光目标指示器(22)包括激光发射器(221)、激光探测器(222)、滤光片(223)、反射镜(224)以及球形外罩(225)；

所述激光发射器(221)用于发射激光照射目标，

所述激光探测器(222)用于接收目标处漫反射的激光信号，

所述滤光片(223)用于过滤漫反射回来的激光信号，

所述反射镜(224)用于调整漫反射回来的激光方向，

所述球形外罩(225)是保护壳体，用以保护其内部的激光发射器(221)、激光探测器(222)、滤光片(223)和反射镜(224)。

4.根据权利要求2所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，

所述目标位置解算单元(24)用于根据激光探测器(222)获得的从目标处漫反射的激光信号解算出目标的位置坐标。

5.根据权利要求4所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，

当所述激光探测器(222)未能接收到从目标处漫反射的激光信号时，目标位置解算单元(24)根据前两个时刻获得的目标位置信息推算/估计出后续时刻的目标位置信息。

6.根据权利要求1所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，

所述地面控制站(3)能够接收目标周围区域的画面信息，还能够向领航直升机(2)发射控制指令。

7.根据权利要求1所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，

该飞行器激光制导控制系统还包括安装在飞行器上的接收模块(4)和中转模块(5)；

其中，所述接收模块(4)与飞行器信号发射单元(25)信号相连，用以接收目标位置坐标；

所述中转模块(5)与激光导引头(1)和接收模块(4)相连，还与飞行器上的卫星接收机相连，

当所述激光导引头(1)未能提供弹目视线角速度时，所述中转模块(5)根据接收到的目标位置坐标和飞行器上卫星接收机提供的飞行器的位置坐标解算出弹目视线角速度。

8.一种利用配置有领航直升机的飞行器激光制导控制方法，其特征在于，该方法中，

通过领航直升机(2)上的激光目标指示器(22)发射激光照射目标，

通过安装在飞行器上的激光导引头(1)接收目标处漫反射的激光信号，从而获得弹目视线角速度，

通过领航直升机(2)接收目标处漫反射的激光信号，获得目标位置坐标，再将获得的目标位置坐标通过信号发射单元(25)传递给飞行器；

通过领航直升机(2)上设置的摄像头(21)获得目标周围区域的画面信息，由地面控制站(3)根据该目标周围区域的画面信息输出领航直升机(2)的控制指令。

9.根据权利要求8所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制方法，其特征在于，

所述领航直升机(2)包括摄像头(21)、激光目标指示器(22)、卫星信号接收单元(23)、目标位置解算单元(24)、飞行器信号发射单元(25)和地面信号交互单元(26)；

其中，激光目标指示器(22)包括激光发射器(221)、激光探测器(222)、滤光片(223)、反射镜(224)以及球形外罩(225)。

10.根据权利要求8所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制方法，其特征在于，

当激光导引头(1)接收到目标漫反射的激光信号时，通过中转模块(5)将激光导引头(1)提供的弹目视线角速度传递给制导指令解算模块，用以解算制导指令；

当激光导引头(1)未能够接收到目标漫反射的激光信号时，所述中转模块(5)根据接收到的目标位置坐标和飞行器的位置坐标解算出弹目视线角速度，并传递给制导指令解算模块。

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