CN201961531U - 带多用途电子综合体的飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及航空工程、飞行器制造技术领域，具体公开了一种带多用途电子综合体的飞行器，包括多用途电子综合体和潜望系统，所述的多用途电子综合体包含有机载雷达和光电子视觉系统，所述的光电子视觉系统由确定激光雷达装置视界方向的自动闭锁系统、窄界热视觉系统、广界热视觉系统和电视摄影机组成，视线传输到上半球，并在向下半球过渡时削弱；所述的机载雷达设有雷达接收装置；所述的潜望系统用于将光电子系统的视线传输到上半球；所述的光电子视觉系统、雷达接收装置和潜望系统均固定在通用固定装置上。当摧毁地面或空中目标时，多用途电子综合体可在任何气象条件下、在战区及其邻近地区(包括山地)都能日夜使用，使得本实用新型所述的飞行器的性能得到了大大的提高。

Description

带多用途电子综合体的飞行器

技术领域

本实用新型涉及航空工程、飞行器制造技术领域，尤其涉及带多用途电子综合体的飞行器。

背景技术

公开号为RU2263044C1、申请日为2005年10月27日的俄罗斯专利，公开了一种飞行器，包括机身、机翼、尾翼装置、起落装置、主要及辅助动力装置，用于控制多用途航空设备的系统有两个自动控制环，置于主要及备用的转换和计算装置内，通过监测和控制装置与传动装置相连。人工控制环由控制面板、发声板及中央信号灯组成。控制系统通过多路复用通道与一组机载电子计算机、左向引擎的电子控制系统、记录和检测系统、导航和起落设备以及综合控制体相连。所述的控制系统通过编码通信线路与燃料调节和监测系统、语音信息设备、复合电子显示系统以及所述的辅助动力装置相连。

上述飞行器的缺陷主要在于其电子综合体的低效率。

公开号为RU2252899C1、优先权日为2004年5月20日的俄罗斯专利，公开了一种操纵性能提升的多用途飞行器，包括有机身、机翼、尾翼总成、起落装置、动力装置和综合控制体，综合控制体的组成部分有信息交换系统、用于控制飞行和训练以及作战的机载电子计算机系统、外部存储和信息输入系统、无线电惯性导航和着陆系统、操纵台位于飞行员和操作员座舱的综合航空控制系统、操纵台位于飞行员和操作员座舱的武器控制系统、电子显示-控制和观察综合系统、紧急报警板、双重冗余航空设备控制系统、机载目标监控系统、语音信息控制系统、电子动力系统、内部和外部照明设施、应急逃生综合系统、双重冗余动力设备控制系统。据此，信息交换系统分为3个独立的多路信息交换通道，计算系统与航空设备控制系统之间、电子显示、控制和观察综合系统与综合航空控制系统之间有径向耦合。

上述技术装置的缺陷主要在于其电子综合体的低效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电子综合体性能得以提升的飞行器。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样：

一种带多用途电子综合体的飞行器，包括机身、机翼、尾翼总成、起落装置、动力装置，包括信息交换系统，用于控制飞行和训练以及战斗行动的一组机载电子计算机、外部存储和信息输入系统、无线电惯性导航和着陆系统、综合航空控制系统、武器控制系统、电子显示、控制和观察综合系统、应急报警板、多用途航空设备控制系统、机载目标监测系统、外部和内部照明设施、综合应急逃生系统、电源控制系统；

还包括光电子视觉系统、机载雷达和潜望系统，所述的机载雷达、激光雷达装置、电视系统、光电子视觉系统、激光测高仪集合成多用途电子综合体；所述的光电子视觉系统由确定激光雷达装置视界方向的自动闭锁系统、窄界热视觉系统、广界热视觉系统和电视摄影机组成，视线传输到上半球，并在向下半球过渡时削弱；所述的机载雷达设有雷达接收装置；所述的潜望系统用于将光电子系统的视线传输到上半球；所述的光电子视觉系统、雷达接收装置和潜望系统均固定在通用固定装置上。

上述技术方案中，所述的潜望系统包括双位导向装置子系统(用于上下半球操作)，在收到上半球视线传输信号后自动将潜望系统调整到下半球视觉系统，并将光电子视觉系统的视界推向潜望系统的上位视觉元件。

上述技术方案中，所述的上位视觉元件以导向装置形式存在的，固定在万向节上，用于控制上半球的视界方向。

上述技术方案中，从下半球到上半球，以及从下半球到上半球的视线传输信号从所述的机载电子计算机输出，输入到所述双位导向装置子系统。

上述技术方案中，光电子视觉系统的视界方向的信号从所述的机载电子计算机输出，驱动光电子视觉系统的视觉元件检测下半球，并驱动潜望系统的上位视觉元件。

控制光电子视觉系统视界方向的信号来自于执行控制系统的输出，并输入到光电子视觉系统额镜以及潜望系统上位视界元件的驱动装置中。

对光电子视觉系统的上半球检视通过将额镜固定在万向节上，将额镜在两个正交面摆动来完成。

导向装置通过在光波段透明的盖帽进行闭合。

所述的多用途电子综合体可在任何气象条件下、在战区及其邻近地区，24小时对敌人的空中和地面目标进行有效攻击。

所述多用途电子综合体的优势在于，可基于飞行器的前方位置三位图(由激光雷达装置提供)，确保飞行器在无准备区域着陆的可能性，而光电子视觉系统的高分辨率可对在航线中间点使用的导航系统进行修正，与其他所有可用的视觉系统相比是最精确的。

上述的所有考虑因素都有益于飞行器作战效率的提高。

本发明可用于航空工程，用于制造带多用途电子综合体的飞行器。

附图说明

图1是本实用新型机头部分的飞行器总图；

图2是多用途电子综合体及用于多用途电子综合体安装的装置；

图3是图2中的A-A断面图；

图4是图2中的B-B断面图；

图5是用于固定机载雷达天线的装置；

图6是各元件之间以及与机载电子设备综合体主要部件间的相互作用图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、2、3和4所示，本实用新型一种带多用途电子综合体的飞行器1，其机头部分2，安装有多用途电子综合体3，多用途电子综合体3包含有机载雷达4和光电子视觉系统5。

机载雷达4和光电子视觉系统5通过诸如铰链7和法兰8方式分别固定在通用固定装置6和紧固件9(螺钉、螺栓、垫圈等)上。

固定装置6通过诸如法兰11和紧固件12的方式固定在飞行器1的支架10上。支架10上有狭槽13，用于放置诸如固定装置6的法兰8翼肋14等。

如图5所示，机载雷达4和光电子视觉系统5操作装置的固定应使得天线在支架10(装置16)上可以旋转，这些装置部分应在固定装置6上(装置15)，部分应在固定装置6外。

机载雷达4天线在诸如铰合处等的方位角和仰角旋转是分别通过电动机17和18实现的。

机载雷达4和光电子视觉系统5通过机载电子计算机19的装置15和16相互连接，通过电耦合器与控制面板20、多用途数字显示器21、武器控制系统22、飞行器1控制综合体23和电源(未在图中标示)相连。

光电子视觉系统5包括有激光雷达装置24(带有A＝1.06m的目标指示器，A＝1.54m的激光雷达装置，以及测高仪)、窄界热视线系统25、广界热视线系统26、电视摄影机27以及上位视线元件-导向装置(例如，额镜)28、万向节29、带低位视线元件的潜望系统30-额镜置于光电子视觉系统5箱内部，以及自动锁定系统31。导向装置28位于盖帽32之下。

飞行员在控制面板20通过通信线路33将光电子系统5从视觉模式转换到低空飞行模式。

光电子视觉系统5通过机载电子计算机19和通信线路34将目标信息传输给多用途数字显示器21显示该信息的区域35。通过控制面板20，飞行员确定目标的攻击顺序，并对目标攻击发出指令。若有目标的先后顺序相关程序，攻击可通过机载电子计算机19在自动模式下进行。

特殊固定装置6的大小和外观取决于机载雷达4和光电子视觉系统5的总尺寸及其操作条件。

举例来说，当机载雷达4的天线36以方位角和仰角(通常为50-60°)旋转时，经过天线36表面37的飞机应与飞行器38成负角(a＝-10°)而不横断光电子视觉系统5，或机载雷达4箱上的装置15，或支架10，以防弯曲机载雷达4天线36的辐射方向。

此外，若固定装置6与诸如支架10等交叉，固定装置6的厚度应最小化，使其可以通过较小间隙进入光电子视觉系统5；据此，狭槽13也将最小化而不使飞行器1的机身结构松散。

传统上，带天线的机载雷达4，装置，部件和驱动装置放置在一个单独箱体内；电源和机载电子计算机则分别放置。

为使结构最简化，降低固定装置6乃至整个飞行器1的重量，并减少总尺寸，增大天线旋回角，建议在固定装置6上放置最少量的元件，例如可放置机载雷达4、分别以仰角和方位角旋转天线36的电动机17和18(例如，带有电动传动)、以及一系列装置15(例如，接收器、传感器等)，而将组成机载雷达4的剩余元件，诸如发信机、装置16，放置在固定装置6之外。

为降低重量，固定装置6配有使天线36以诸如铰合7形式旋转的装置。

若有要求，机载雷达4的天线36也可有自己的固定部分，比如，法兰39和紧固件40，据此，带铰合7的机载雷达4天线36牢固固定在固定装置6上。

这使得机载雷达4的天线36可保有通用性，也即在任何飞行器上都可用，只需根据特定飞行器改变固定装置6的布局。

光电子视觉系统5的以下通路：激光雷达装置24、电视摄影机27、窄界热视觉系统25和广界热视觉系统26置于沿飞行器体轴的前向，以便扫描飞行器的方位和正视图，然而激光测高仪41则置于后向，垂直于飞行器的纵向轴。

多用途电子综合体3的操作如下：

无论空中目标和地面目标是否受防空措施保护，建议都使用多用途电子综合体3的机载雷达4和光电子视觉系5对其攻击。

机载雷达4的目标探测范围比光电子视觉系统5大(＞20km)，可在任何气候条件下24小时探测目标。探测到目标之后，机载雷达4在多用途数字显示器21上产生亮点。同时，机载电子计算机19负责对目标进行排序，设置优先顺序，比如：0-行进战斗目标；1-快速移动目标；2-低速移动目标；3-EPR低的低速移动目标。

然而机载雷达4覆盖范围(6m)和角度(-5°)的低分辨率，阻碍了目标识别。

探测到的目标信息来自于额外通信线路34和光电子视觉系统5上用于目标信息的局部35多用途数字显示器21。

如图6所示，飞行员评估该信息，并在飞向目标之前通过控制面板20选择目标攻击顺序，将飞行器瞄准目标，并在目标进入探测区时，电视摄影机27和/或广界热视觉系统26能预先识别目标。

据此，电视摄影机27在夜间或广界热视觉系统26在白天的探测区域达到8-10千米。

光电子视觉系统5设计有相当大的拉伸角：在纵向垂直面从+8-10°到-135°不等(即，可能附带有制导武器)，在方位面为±45°(若光电子视觉系统置于回转炮塔上，则应为±90°)。

在拉伸角内，窄界热视觉系统的视觉范围为4°x4°；然而，激光雷达装置24激光雷达装置的扫描范围取决于待解决的问题。

当在机载雷达4，或电视摄影机27，或广界热视觉系统26指令下对诸如小尺寸目标进行攻击时，激光雷达装置24的激光雷达装置在1°x1°视界内形成微型光栅，通过窄界热视觉系统25和激光雷达装置24的激光雷达装置对复杂信号进行处理，使得最终识别目标并确定攻击。系统切换到自动目标跟踪模式，同时，利用激光雷达装置24激光目标指示器的光束照亮目标，使用武器控制程序22为激光自导导弹(范围为6-8千米)提供导引。激光雷达装置24的分辨率达0.3米范围和-1°角度。

鉴于机载雷达4和光电子视觉系统5牢固固定在通用固定装置6上，综合体操作的瞄准失误更小，而可靠性更高，摧毁目标的可能性也更大，包括第一次目标攻击。

若飞行器在进入阶段执行战斗任务，则目标不能离开飞行员视界，通过潜望系统30的上位导向装置28，目标可使用上下半球的光电子视觉系统5来观察，使得飞行员可以直接精确地飞入。

据此，潜望系统30额镜的自动闭锁系统31确定激光雷达装置24、电视摄影机27、窄界热视觉系统25和广界热视觉系统26的视界方向，用于上位光电子视觉系统的操作，并使用潜望系统30，将光电子视觉系统5的视界和信号通过导向装置28放入上半球，这些信号包括将视线传输到上半球的信号，以及来自诸如机载雷达4和机载电子计算机19等信息控制系统用于控制视界方向的信号。

为攻破防空措施，建议低空飞行，因为由于雷达干扰，防空措施(放空火箭系统、高射炮系统)不能探测到低空飞行的飞行器。

在最佳情形下，机载雷达4可以保护飞行器在不低于50米飞行(由于有地面噪音)。此外，飞行器上难以识别诸如地面信号机柱、锅炉房烟囱、输电线等障碍物。基于此，低空飞行只使用机载雷达4是不够可靠的。

为确保极低飞行(30米)的安全和导航系统的精确，激光雷达装置24在前半球±15°角范围内形成方位角扫描，随后对2-3千米范围内的下垫面进行自动分析，以确保摧毁所有障碍物(大物体、天线竿、电线、电缆等)。

低空飞行的最佳结果可通过机载雷达4和光电子视觉系统5的组合应用得以实现。

机载雷达4从远距离检测航线，探测诸如山区等的航道，而光电子视觉系统5在范围达5千米内从预期方向检测精确轮廓，不仅探测塔台、烟囱、电力线柱，也探测电线(范围为1km)，并通过在电视摄影机27和广界热视觉系统26形成的影像上叠加来延伸低空飞行航道，并将其显示给飞行员35。

当只能进行低空飞行时，激光雷达装置24的激光目标指示器(A＝1.54m)以及窄界热视觉系统25不可用，也可能被飞行员通过控制面板20和通信线路33切断。

对空中目标的攻击通过多用途电子综合体3的机载雷达4，使用常规方式，在近距离和远距离进行空战。

在近距离空战中，采用多用途电子综合体3的光电子视觉系统5。工作原理与上述类似。区别在于，有关空中目标的信息基本上来自于检测上半球的系统，也即潜望系统30的额镜28，传输到光电子视觉系统5(到同样的激光雷达装置24，电视摄影机27，窄界热视觉通路25和广界热视觉通路26)。

这样，所述的多用途电子综合体3可在任何气象条件下、在战区及其邻近地区，24小时对敌人的空中和地面目标进行有效攻击。

所述多用途电子综合体3的优势在于，可基于飞行器的前方位置三位图(由激光雷达装置提供)，确保飞行器在无准备区域着陆的可能性，而光电子视觉系统5的高分辨率可对在航线中间点使用的导航系统进行修正，与其他所有可用的视觉系统相比是最精确的。

上述的所有考虑因素都有益于飞行器1作战效率的提高。

本发明可用于航空工程，用于制造带多用途电子综合体的飞行器。

Claims (5)

1.一种带多用途电子综合体的飞行器，包括机身、机翼、尾翼总成、起落装置、动力装置，包括信息交换系统，用于控制飞行和训练以及战斗行动的一组机载电子计算机、外部存储和信息输入系统、无线电惯性导航和着陆系统、综合航空控制系统、武器控制系统、电子显示、控制和观察综合系统、应急报警板、多用途航空设备控制系统、机载目标监测系统、外部和内部照明设施、综合应急逃生系统、电源控制系统，

其特征在于，还包括多用途电子综合体和潜望系统，所述的多用途电子综合体包含有机载雷达和光电子视觉系统，所述的光电子视觉系统由确定激光雷达装置视界方向的自动闭锁系统、窄界热视觉系统、广界热视觉系统和电视摄影机组成，视线传输到上半球，并在向下半球过渡时削弱；所述的机载雷达设有雷达接收装置；所述的潜望系统用于将光电子系统的视线传输到上半球；所述的光电子视觉系统、雷达接收装置和潜望系统均固定在通用固定装置上。

2.根据权利要求1所述的带多用途电子综合体的飞行器，其特征在于，所述的潜望系统包括双位导向装置子系统，在收到上半球视线传输信号后自动将潜望系统调整到下半球视觉系统，并将光电子视觉系统的视界推向潜望系统的上位视觉元件。

3.根据权利要求2所述的带多用途电子综合体的飞行器，其特征在于，所述的上位视觉元件以导向装置形式存在的，固定在万向节上，用于控制上半球的视界方向。

4.根据权利要求1、2或3所述的带多用途电子综合体的飞行器，其特征在于，从下半球到上半球，以及从下半球到上半球的视线传输信号从所述的机载电子计算机输出，输入到所述双位导向装置子系统。

5.根据权利要求1、2或3所述的带多用途电子综合体的飞行器，其特征在于，光电子视觉系统的视界方向的信号从所述的机载电子计算机输出，驱动光电子视觉系统的视觉元件检测下半球，并驱动潜望系统的上位视觉元件。

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