CN117073464A - 一种分布式无人机反制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人机反制的技术领域,特别是涉及一种分布式无人机反制系统,其采用气球拖曳到高空的阵列天线探测和发射反制信号,具有多种反制手段,反制效果好,持续时间长,分布设置反制范围大;包括管体;还包括尾部、气球、天线组、电磁探测器、电磁反制器、实物反制器和电池,管体的下端设置尖端,管体的上端设置上端口,尾部插装在管体的上端口中,尾部设置多个尾翼,气球折叠收纳在尾部中,管体中设置有向气球充气的气瓶,天线组收纳在管体的内部,天线组的上端与气球连接,天线组上设置多个不同功能的天线阵列,电磁探测器安装在管体的内部,电磁探测器与天线组上的电波发射天线阵列和电波接收天线阵列连接,电磁反制器安装在管体内部,电磁反制器与天线组上的反制信号发射天线阵列连接,实物反制器安装在管体内部,实物反制器采用实物反制无人机,电池安装在管体内部,电池为电磁探测器、电磁反制器和实物反制器供电。
Description
技术领域
本发明涉及无人机反制的技术领域,特别是涉及一种分布式无人机反制系统。
背景技术
反无人机技术主要有干扰阻断、直接摧毁、欺骗控制三种。现有技术中提出了多种无人机反制系统,例如专利号为“ZL202110610545.4”的中国发明专利提出的一种基于群体行为特征的无人机蜂群反制方法,该反制方法通过探测得到的无人机蜂群雷达、红外信息和可见光图像进行多源信息融合,实现了对群体行为特征的提取;导航欺骗信号注入无人机蜂群多邻居节点后,能够通过分布式交互机制从原理层面实现对蜂群的内部突破。例如专利号为“ZL201811586162.2”的中国发明专利提出的一种分布式智能光电低空防护系统,该系统通过基于激光主动照明的光电分布成像系统和多个分布式设置的单站光电探测子系统,实现低空防护,不对外发射电磁波,在设备电磁环境运行要求较高的场合具备较强的适应性。
基于上述现有技术发现,在进行分布式布置时,反制系统多布置在地面或建筑的高处,在野外目标防护时,由于树木和障碍物的遮挡,地面布置的反制系统探测距离和反制效果受到极大限制,有的现有技术例如专利号为“ZL202310031017.2”的中国发明专利提出的一种用于抗干扰无人机反制的分布式导航诱骗系统及方法,采用无人机携带反制系统机动布置,但是无人机的载荷和续航有限,反制的持续性不佳,而且其自身信号也容易受到干扰。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种采用气球拖曳到高空的阵列天线探测和发射反制信号,具有多种反制手段,反制效果好,持续时间长,分布设置反制范围大的分布式无人机反制系统。
本发明的一种分布式无人机反制系统,包括管体;还包括尾部、气球、天线组、电磁探测器、电磁反制器、实物反制器和电池,管体的下端设置尖端,管体的上端设置上端口,尾部插装在管体的上端口中,尾部设置多个尾翼,气球折叠收纳在尾部中,管体中设置有向气球充气的气瓶,天线组收纳在管体的内部,天线组的上端与气球连接,天线组上设置多个不同功能的天线阵列,电磁探测器安装在管体的内部,电磁探测器与天线组上的电波发射天线阵列和电波接收天线阵列连接,电磁反制器安装在管体内部,电磁反制器与天线组上的反制信号发射天线阵列连接,实物反制器安装在管体内部,实物反制器采用实物反制无人机,电池安装在管体内部,电池为电磁探测器、电磁反制器和实物反制器供电;工作时,将多个管体分布设置在保护目标的周围,气瓶为气球充气,使得气球膨胀将尾部从管体上推出,气球膨胀成型后拖曳天线组向上漂浮,使得天线组上的多个天线阵列升至空中,电磁探测器通过天线组上的发射天线阵列向外发射电波,电磁探测器通过天线组上的电波接收天线阵列接收电波,在滤出杂波和背景回波后,当接收到反射回波时,判断是否为无人机进入,当分析目标为无人机时对其进行监控和跟踪,电磁反制器通过天线组上的反制信号发射天线阵列向无人机发出驱离信号,无人机不配合的,电磁反制器通过天线组上的反制信号发射天线阵列向无人机发出反制信号,迫使无人机坠落或诱导至指定位置进行俘获,当电磁反制器反制无效或无人机进入实物反制器的反制范围时,实物反制器向无人机发射实体反制物,将无人机击落,相比现有技术反制手段更多,采用气球拖曳天线组,减少树木和障碍物的遮挡,探测距离和反制效果受限较少,天线组上的天线从高处向无人机发射反制信号,模拟卫星信号的来向,反制效果好,多个管体分布设置,能够形成反制围墙,持续时间长,反制范围大。
优选的,还包括转动连接座,天线组的上端通过转动连接座与气球连接;通过设置转动连接座,使得气球在转动时不会带动天线组扭转,使天线组上的多个天线阵列保持大致稳定。
优选的,气球充气后为风筝型,天线组与气球的连接点位于气球的前端下部;风筝型的气球在本身具有的浮力外,在受到风吹时能够产生一定升力,从而较少风力造成的天线组倾斜,有利于提高气球的高度。
优选的,还包括风速传感器和卷收器,气球的前端设置风速传感器,管体内部设置卷收器,卷收器卷收天线组的下端;风速传感器检测风速和风向,当风速大于设定的阈值时,卷收器将天线组卷收,使得气球下降至管体上,避免大风将天线组拉断。
优选的,还包括声波探测器和多个传感器,声波探测器安装在管体的内部,声波探测器设置多个传感器,管体的侧壁上设置多个传感器的避让开口;声波探测器通过传感器接收外界的声音信号,通过将接收到的声音信号滤波去掉背景杂音后,得到无人机的声音信号,通过分析多个传感器的信号强弱判断无人机的方向,用于对低空,穿林和近距离无人机进行探测,并配合电磁探测器为实物反制器提供目标指引。
优选的,还包括弹射钩,弹射钩安装在管体的外壁上;弹射钩与发射机构连接,能够实现抛射,使多个管体能够在载具上直接抛射分布到保护目标的周围,实现快速布置,抛射时尾部的尾翼使管体飞行稳定,并能使管体插入地面中。
优选的,电磁反制器包括全频段电磁阻塞发射器和导航信号诱骗发射器中的一种或两种;通过上设设置使电磁反制器能够通过天线组上的反制信号发射天线阵列发射不同的反制信号,实现不同的反制目的。
优选的,实物反制器包括发射管、线圈组、牵引头和高分子网,发射管的外部设置线圈组,牵引头为分瓣结构,牵引头滑动设置在发射管中,高分子网收纳在发射管的底部,高分子网的边缘与牵引头的多个分瓣的底部连接;反制实物为高分子网,需要发射高分子网时,线圈组通电对牵引头加速,使得牵引头沿着发射管发射出去,牵引头离开发射管后,牵引头的多个分瓣在风阻的作用下向四周散开,从而将高分子网张开,使得高分子网形成一个大面积的拦截网,将无人机罩住,实现对无人机的反制。
优选的,还包括电动转盘、电推杆、支架一、轴承座、支架二和轴承一,管体分为上部和下部,上部和下部通过轴承一转动连接,电动转盘安装在管体的下部中,电推杆同心安装在电动转盘上,电推杆的活塞杆上安装支架一,支架一与发射管的下端铰接,轴承座的固定端安装在管体的上部,轴承座的转动端与支架二的上端铰接,支架二的下端与发射管的上端铰接,管体的上部设置发射管的避让开口;根据电磁探测器和声波探测器指示的目标位置和方向,电动转盘驱动电推杆和支架一转动,带动发射管改变水平角度,同时发射管通过支架二和轴承座带动管体的上部转动,电推杆伸长或缩短,推动发射管的下端升高,发射管的上端在支架二的支持下向外倾斜,改变发射管的竖直角度,从而使发射管指向目标无人机的区域,实现瞄准功能,提高反制精度。
优选的,还包括护板和限位杆,护板的下端弹性铰接在管体的上部,护板将管体上部上的避让开口遮蔽,弹射钩的内侧壁设置限位杆,限位杆与发射管的外壁接触;护板将避让开口遮蔽,保护管体内部的装置,发射管倾斜时,发射管通过限位杆推动护板倾斜打开,能够避免护板遮挡发射管的发射口,实用性好。
与现有技术相比本发明的有益效果为:采用气球拖曳天线组,减少树木和障碍物的遮挡,探测距离和反制效果受限较少,天线组上的天线从高处向无人机发射反制信号,模拟卫星信号的来向,反制效果好,多个管体分布设置,能够形成反制围墙,持续时间长,反制范围大。
附图说明
图1是本发明的前剖结构示意图;
图2是本发明的局部剖视结构示意图;
图3是本发明的轴测结构示意图;
图4是实物反制器的结构示意图;
图5是本发明的气球拖曳天线组状态时的侧视结构示意图;
图6是本发明的气球拖曳天线组状态时的仰视结构示意图;
图7是气球拖曳天线组的结构示意图;
图8是本发明抛射状态时的结构示意图;
附图中标记:1、管体;2、尾部;3、气球;4、天线组;5、电磁探测器;6、电磁反制器;7、实物反制器;8、电池;9、转动连接座;10、风速传感器;11、卷收器;12、声波探测器;13、传感器;14、弹射钩;15、发射管;16、线圈组;17、牵引头;18、高分子网;19、电动转盘;20、电推杆;21、支架一;22、轴承座;23、支架二;24、护板;25、限位杆;26、轴承一。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
实施例1
如图1、图2和图3所示,一种分布式无人机反制系统,包括管体1;还包括尾部2、气球3、天线组4、电磁探测器5、电磁反制器6、实物反制器7和电池8,管体1的下端设置尖端,管体1的上端设置上端口,尾部2插装在管体1的上端口中,尾部2设置多个尾翼,气球3折叠收纳在尾部2中,管体1中设置有向气球3充气的气瓶,天线组4收纳在管体1的内部,天线组4的上端与气球3连接,天线组4上设置多个不同功能的天线阵列,电磁探测器5安装在管体1的内部,电磁探测器5与天线组4上的电波发射天线阵列和电波接收天线阵列连接,电磁反制器6安装在管体1内部,电磁反制器6与天线组4上的反制信号发射天线阵列连接,实物反制器7安装在管体1内部,实物反制器7采用实物反制无人机,电池8安装在管体1内部,电池8为电磁探测器5、电磁反制器6和实物反制器7供电;还包括声波探测器12和多个传感器13,声波探测器12安装在管体1的内部,声波探测器12设置多个传感器13,管体1的侧壁上设置多个传感器13的避让开口;电磁反制器6包括全频段电磁阻塞发射器和导航信号诱骗发射器中的一种或两种。
工作时,将多个管体1分布设置在保护目标的周围,气瓶为气球3充气,使得气球3膨胀将尾部2从管体1上推出,气球3膨胀成型后拖曳天线组4向上漂浮,使得天线组4上的多个天线阵列升至空中,电磁探测器5通过天线组4上的发射天线阵列向外发射电波,电磁探测器5通过天线组4上的电波接收天线阵列接收电波,在滤出杂波和背景回波后,当接收到反射回波时,判断是否为无人机进入,当分析目标为无人机时对其进行监控和跟踪,声波探测器12通过传感器13接收外界的声音信号,通过将接收到的声音信号滤波去掉背景杂音后,得到无人机的声音信号,通过分析多个传感器13的信号强弱判断无人机的方向,用于对低空,穿林和近距离无人机进行探测,并配合电磁探测器5为实物反制器7提供目标指引,电磁反制器6通过天线组4上的反制信号发射天线阵列向无人机发出驱离信号,无人机不配合的,电磁反制器6通过天线组4上的反制信号发射天线阵列向无人机发出全频段电磁阻塞信号和导航信号诱骗信号,迫使无人机坠落或诱导至指定位置进行俘获,当电磁反制器6反制无效或无人机进入实物反制器7的反制范围时,实物反制器7向无人机发射实体反制物,将无人机击落,相比现有技术反制手段更多,采用气球3拖曳天线组4,减少树木和障碍物的遮挡,探测距离和反制效果受限较少,天线组4上的天线从高处向无人机发射反制信号,模拟卫星信号的来向,反制效果好,多个管体1分布设置,能够形成反制围墙,持续时间长,反制范围大。
实施例2
如图1、图5和图6所示,还包括转动连接座9,天线组4的上端通过转动连接座9与气球3连接;气球3充气后为风筝型,天线组4与气球3的连接点位于气球3的前端下部;气球3充气后为风筝型,天线组4与气球3的连接点位于气球3的前端下部;还包括风速传感器10和卷收器11,气球3的前端设置风速传感器10,管体1内部设置卷收器11,卷收器11卷收天线组4的下端。
通过设置转动连接座9,使得气球3在转动时不会带动天线组4扭转,使天线组4上的多个天线阵列保持大致稳定,风筝型的气球3在本身具有的浮力外,在受到风吹时能够产生一定升力,从而较少风力造成的天线组4倾斜,有利于提高气球3的高度,风速传感器10检测风速和风向,当风速大于设定的阈值时,卷收器11将天线组4卷收,使得气球3下降至管体1上,避免大风将天线组4拉断。
实施例3
如图1和图8所示,还包括弹射钩14,弹射钩14安装在管体1的外壁上。
弹射钩14与发射机构连接,能够实现抛射,使多个管体1能够在载具上直接抛射分布到保护目标的周围,实现快速布置,抛射时尾部2的尾翼使管体1飞行稳定,并能使管体1插入地面中。
实施例4
如图1、图2和图4所示,实物反制器7包括发射管15、线圈组16、牵引头17和高分子网18,发射管15的外部设置线圈组16,牵引头17为分瓣结构,牵引头17滑动设置在发射管15中,高分子网18收纳在发射管15的底部,高分子网18的边缘与牵引头17的多个分瓣的底部连接;还包括电动转盘19、电推杆20、支架一21、轴承座22、支架二23和轴承一26,管体1分为上部和下部,上部和下部通过轴承一26转动连接,电动转盘19安装在管体1的下部中,电推杆20同心安装在电动转盘19上,电推杆20的活塞杆上安装支架一21,支架一21与发射管15的下端铰接,轴承座22的固定端安装在管体1的上部,轴承座22的转动端与支架二23的上端铰接,支架二23的下端与发射管15的上端铰接,管体1的上部设置发射管15的避让开口;还包括护板24和限位杆25,护板24的下端弹性铰接在管体1的上部,护板24将管体1上部上的避让开口遮蔽,弹射钩14的内侧壁设置限位杆25,限位杆25与发射管15的外壁接触。
护板24将避让开口遮蔽,保护管体1内部的装置,根据电磁探测器5和声波探测器12指示的目标位置和方向,电动转盘19驱动电推杆20和支架一21转动,带动发射管15改变水平角度,同时发射管15通过支架二23和轴承座22带动管体1的上部转动,电推杆20伸长或缩短,推动发射管15的下端升高,发射管15的上端在支架二23的支持下向外倾斜,改变发射管15的竖直角度,发射管15通过限位杆25推动护板24倾斜打开,能够避免护板24遮挡发射管15的发射口,从而使发射管15指向目标无人机的区域,实现瞄准功能,线圈组16通电对牵引头17加速,使得牵引头17沿着发射管15发射出去,牵引头17离开发射管15后,牵引头17的多个分瓣在风阻的作用下向四周散开,从而将高分子网18张开,使得高分子网18形成一个大面积的拦截网,将无人机罩住。
如图1至图8所示,本发明的一种分布式无人机反制系统,其在工作时,首先将多个管体1抛射分布设置在保护目标的周围,气瓶为气球3充气,使得气球3膨胀将尾部2从管体1上推出,气球3膨胀成型后拖曳天线组4向上漂浮,使得天线组4上的多个天线阵列升至空中,之后电磁探测器5通过天线组4上的发射天线阵列和电波接收天线阵列探测无人机,声波探测器12通过传感器13接收声音信号探测无人机,然后电磁反制器6通过天线组4上的反制信号发射天线阵列向无人机发出驱离信号,无人机不配合的,电磁反制器6通过天线组4上的反制信号发射天线阵列向无人机发出全频段电磁阻塞信号或导航诱骗信号,迫使无人机坠落或诱导至指定位置进行俘获,最后当无人机进入实物反制器7的反制范围时,根据电磁探测器5和声波探测器12指示的目标位置和方向,电动转盘19驱动电推杆20和支架一21转动,带动发射管15改变水平角度,同时发射管15通过支架二23和轴承座22带动管体1的上部转动,电推杆20伸长或缩短,推动发射管15的下端升高,发射管15的上端在支架二23的支持下向外倾斜,改变发射管15的竖直角度,从而使发射管15指向目标无人机的区域,线圈组16通电对牵引头17加速,使得牵引头17沿着发射管15发射出去,牵引头17离开发射管15后,牵引头17的多个分瓣在风阻的作用下向四周散开,从而将高分子网18张开,使得高分子网18形成一个大面机的拦截网,将无人机罩住即可。
本发明所实现的主要功能为:
1、采用气球拖曳的高空的阵列天线探测和发射反制信号,探测距离和反制距离远;
2、模拟卫星信号的来向,反制效果好;
3、多个管体1分布设置,能够形成反制围墙,持续时间长,反制范围大;
4、方便分布布置,能够抛射布置,布置速度快;
5、能够发射拦截网,捕获拦截无人机。
本发明的一种分布式无人机反制系统,其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式,只要能够达成其有益效果的均可进行实施;本发明的的气球3、天线组4、电磁探测器5、电磁反制器6、实物反制器7、电池8、转动连接座9、风速传感器10、卷收器11、声波探测器12、传感器13、线圈组16、牵引头17、高分子网18、电动转盘19、电推杆20、轴承一26为市面上采购,本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可,而无需本领域的技术人员付出创造性劳动。
本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
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,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种分布式无人机反制系统,包括管体(1);其特征在于,还包括尾部(2)、气球(3)、天线组(4)、电磁探测器(5)、电磁反制器(6)、实物反制器(7)和电池(8),管体(1)的下端设置尖端,管体(1)的上端设置上端口,尾部(2)插装在管体(1)的上端口中,尾部(2)设置多个尾翼,气球(3)折叠收纳在尾部(2)中,管体(1)中设置有向气球(3)充气的气瓶,天线组(4)收纳在管体(1)的内部,天线组(4)的上端与气球(3)连接,天线组(4)上设置多个不同功能的天线阵列,电磁探测器(5)安装在管体(1)的内部,电磁探测器(5)与天线组(4)上的电波发射天线阵列和电波接收天线阵列连接,电磁反制器(6)安装在管体(1)内部,电磁反制器(6)与天线组(4)上的反制信号发射天线阵列连接,实物反制器(7)安装在管体(1)内部,实物反制器(7)采用实物反制无人机,电池(8)安装在管体(1)内部,电池(8)为电磁探测器(5)、电磁反制器(6)和实物反制器(7)供电。
2.如权利要求1所述的一种分布式无人机反制系统,其特征在于,还包括转动连接座(9),天线组(4)的上端通过转动连接座(9)与气球(3)连接。
3.如权利要求1所述的一种分布式无人机反制系统,其特征在于,气球(3)充气后为风筝型,天线组(4)与气球(3)的连接点位于气球(3)的前端下部。
4.如权利要求1所述的一种分布式无人机反制系统,其特征在于,还包括风速传感器(10)和卷收器(11),气球(3)的前端设置风速传感器(10),管体(1)内部设置卷收器(11),卷收器(11)卷收天线组(4)的下端。
5.如权利要求1所述的一种分布式无人机反制系统,其特征在于,还包括声波探测器(12)和多个传感器(13),声波探测器(12)安装在管体(1)的内部,声波探测器(12)设置多个传感器(13),管体(1)的侧壁上设置多个传感器(13)的避让开口。
6.如权利要求1所述的一种分布式无人机反制系统,其特征在于,还包括弹射钩(14),弹射钩(14)安装在管体(1)的外壁上。
7.如权利要求1所述的一种分布式无人机反制系统,其特征在于,电磁反制器(6)包括全频段电磁阻塞发射器和导航信号诱骗发射器中的一种或两种。
8.如权利要求1所述的一种分布式无人机反制系统,其特征在于,实物反制器(7)包括发射管(15)、线圈组(16)、牵引头(17)和高分子网(18),发射管(15)的外部设置线圈组(16),牵引头(17)为分瓣结构,牵引头(17)滑动设置在发射管(15)中,高分子网(18)收纳在发射管(15)的底部,高分子网(18)的边缘与牵引头(17)的多个分瓣的底部连接。
9.如权利要求8所述的一种分布式无人机反制系统,其特征在于,还包括电动转盘(19)、电推杆(20)、支架一(21)、轴承座(22)、支架二(23)和轴承一(26),管体(1)分为上部和下部,上部和下部通过轴承一(26)转动连接,电动转盘(19)安装在管体(1)的下部中,电推杆(20)同心安装在电动转盘(19)上,电推杆(20)的活塞杆上安装支架一(21),支架一(21)与发射管(15)的下端铰接,轴承座(22)的固定端安装在管体(1)的上部,轴承座(22)的转动端与支架二(23)的上端铰接,支架二(23)的下端与发射管(15)的上端铰接,管体(1)的上部设置发射管(15)的避让开口。
10.如权利要求8所述的一种分布式无人机反制系统,其特征在于,还包括护板(24)和限位杆(25),护板(24)的下端弹性铰接在管体(1)的上部,护板(24)将管体(1)上部上的避让开口遮蔽,弹射钩(14)的内侧壁设置限位杆(25),限位杆(25)与发射管(15)的外壁接触。
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CN117294559A (zh) * | 2023-11-27 | 2023-12-26 | 浙江凡双科技股份有限公司 | 无人机侦测与压制实时共存方法与侦打一体设备 |
CN117294559B (zh) * | 2023-11-27 | 2024-02-02 | 浙江凡双科技股份有限公司 | 无人机侦测与压制实时共存方法与侦打一体设备 |
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