CN207231315U - 一种无人机狙击系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种无人机狙击系统，该系统包括控制处理单元、引导单元、光电跟踪单元和激光打击单元；所述引导单元主要提供需要打击目标的运动和位置相关信息；通过控制处理单元提供给光电跟踪单元用于对目标的跟踪；光电跟踪单元根据引导单元获得的位置及位置变化信息，驱动光电跟踪单元不断调整方位角和俯仰角度，锁定打击目标；激光打击单元用于触发激光器输出，一旦接到打击指令，激光器就输出激光，对打击目标进行射击，从而击毁目标。本实用新型中采用激光方式打击，可以避免损坏无辜第三方目标；同时采用激光方式硬打击，可以避免恐怖后果的扩大。同时，该系统可以直接与机场对接，不会对机场通讯产生干扰。

Description

一种无人机狙击系统
技术领域
本实用新型涉及无人机反制领域，特别是一种用于防止无人机导致不良后果的无人机狙击系统。
背景技术
无人机即无人驾驶航空器，是指利用无线电遥控设备或自备的程序控制装置操纵的不载人航空器。随着无人机相关技术的迅速发展，无人机在很多领域得到了用武之地。由于无人机具有站得高、看得远、适应能力强等优势，可以搭配不同的任务载荷，广泛应用于航空摄影、环境监测、边境监控、灾害搜救、地质勘察等领域。各行各业也都竞相进行着无人机在本行业系统中的应用研究，“无人机+”时代正悄然来临。
但是随着民用无人机市场的爆发式增长，民用无人机发展步入“快车道”。但无人机的管控并未跟上技术发展的步伐，违规飞行对国家公共安全、飞行安全甚至是空防安全构成威胁。比如，有人利用无人机进行偷拍和窃取信息，获取机密信息或隐私；甚至被恐怖分子利用，携带危害公共安全的物质，比如炸药，可能导致重大人身安全。再比如，最近很多机场出现无人机黑飞事件，导致大量航班被延误，产生了重大损失，所幸无人机没有携带危险物质，否则会带来更为严重的生命财产损失。
目前无人机反制系统，绝大部分以驱逐为目的，但是在很多紧急场景下，不适合驱逐方式，尤其是被恐怖分子利用的情况下，必须及时摧毁，否则会导致不堪设想的后果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够及时击毁无人机目标的狙击系统，通过如下结构实现上述实用新型目的：一种无人机狙击系统，该系统包括控制处理单元、引导单元、光电跟踪单元和激光打击单元；所述引导单元主要提供需要打击目标的运动和位置相关信息；通过控制处理单元提供给光电跟踪单元用于对目标的跟踪；光电跟踪单元根据引导单元获得的位置及位置变化信息，驱动光电跟踪单元不断调整方位角和俯仰角度，锁定打击目标；激光打击单元用于触发激光器输出，一旦接到打击指令，激光器就输出激光，对打击目标进行射击，从而击毁目标。该系统通过引导系统和光电跟踪单元相结合的方式，能够实现对目标的精确跟踪，为激光打击提供基础。同时，本实用新型中采用激光方式打击，可以避免损坏无辜第三方目标；同时采用激光方式硬打击，可以避免恐怖后果的扩大。同时，该系统可以直接与机场对接，利用机场雷达作为引导单元，与光电跟踪单元结合，可以用于机场作为低空防卫，避免恐怖袭击，而且也不会对机场通讯产生干扰。
根据本实用新型的实施例，该系统进一步包括测距单元，通过测距单元获得目标与激光打击单元的距离，从而可以根据目标的远近，控制激光器的输出功率。通过实时测量目标距离，确定打击功率，一方面可以经济打击目标，避免打击目标逃逸，也可以避免误伤第三方无辜目标。
根据本实用新型的实施例，该系统进一步包括目标捕获单元，目标捕获单元通过引导单元提供的目标位置和位置变化信息，把打击目标锁定到一个视场范围内，确保目标捕获单元既能看到目标，又能为光电跟踪单元提供更为精确的打击目标信息，便于光电跟踪单元的跟踪和激光打击单元的精确打击。
本实用新型所述的系统，具有如下优点：
1、采用激光方式打击，打击精准，避免伤及第三方目标，在机场也避免了干扰机场通讯
2、采用外部引导和光电跟踪结合方式，可以实现目标精确打击。
附图说明
图1本实用新型无人机狙击系统的结构示意图；
图2本实用新型无人机狙击系统的另一结构示意图；
图3本实用新型无人机狙击系统的另一结构示意图；
图4是本实用新型的目标捕获单元示意图；
具体实施方式
下面结合实施例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
如图1所示的无人机狙击系统结构示意图，该系统包括控制处理单元、引导单元、光电跟踪单元和激光打击单元。
其中引导单元主要提供需要打击目标的运动和位置等相关信息，位置信息包括经度、纬度和高度等，运动信息包括速度和加速度等；引导单元可以由单个或多个雷达(包括电磁波雷达或激光雷达)或其它光学或电子设备，发现并探测目标，并将目标相对于雷达或其它光学或电子设备(或经过运算后，目标相对于目标光电跟踪单元或其它位置)的距离信息或距离变化率信息或方位信息或高度信息，或由上述全部或部分信息通过控制处理单元运算后得到的与目标位置及其位置变化相关的其它信息(这些信息可以是模拟量或数字量)，通过有线或无线、电磁波或光学通信等方法传给光电跟踪单元。
作为一种选择方式，引导单元也可以采用由单人或多人，或其他方式发现目标，由随身携带或人工操控的单个或多个光学或电子设备发现目标，并由上述人或设备给出的目标位置或位置变化信息(这些信息可以是模拟量或数字量)，通过有线或无线、声波或电磁波或光学通信等方法，传输到控制处理单元，经过控制处理单元运算处理后，最终传递到光电跟踪单元，便于光电跟踪单元对目标的进一步探测和跟踪。
此外，引导单元也可以对采用多种方式获得的数据进行融合得到目标的位置和位置变化信息，通过控制处理单元提供给光电跟踪单元用于对目标的跟踪。
光电跟踪单元根据引导单元获得的位置及位置变化信息，驱动光电跟踪单元不断调整方位角和俯仰角度，从而锁定打击目标，实现实时跟踪打击目标的目的。
激光打击单元用于触发激光器输出，一旦接到打击指令，激光器就输出激光，对打击目标进行射击，从而击毁目标。
图2是本实用新型的另一实施方式，相对于图1的进一步改进在于，该系统进一步包括测距单元，通过测距单元获得目标与激光打击单元的距离，从而可以根据目标的远近，控制激光机的输出功率，实现对打击目标的经济打击。当打击目标离激光器比较远时，输出功率大，当打击目标离激光器比较近时，输出功率小，这样既可以尽可能降低打击成本，又避免打击目标逃逸。
图3是本实用新型的进一步改进，该实施例与图1、图2实施例不同之处在于，本系统中进一步增加了目标捕获单元。由于光电跟踪单元为了提供跟踪精度和实时性，跟踪视场都比较小，根据引导单元提供的位置和位置变化信息，有可能无法跟踪打击目标。为了提供跟踪系统的跟踪范围，提高跟踪的稳定性，本实用新型进一步增加了目标捕获单元，目标捕获通过引导单元提供的目标位置和位置变化信息，把打击目标锁定到一个相对小的视场范围，这样可以确保目标捕获单元既能看到目标，又能为光电跟踪单元提供更为精确的打击目标信息，便于光电跟踪单元的跟踪和激光打击单元的精确打击。
图4所示为本实用新型的目标捕获单元的结构示意图。目标捕获单元：由目标捕获成像光学系统、匹配的成像探测器和电路系统组成，用于对目标成像，并获得目标的脱靶量或其它信息。目标捕获单元通常独立于光电跟踪单元且视场大于光电跟踪单元。
成像光学系统可以是透射式或反射式或透射式与反射式相结合的光学系统；成像光学系统的视场可以是固定的或变化的，焦距可以是固定的或变化的，通光量可以是固定的或变化的；成像光学系统的探测波段可以是长波红外或中波红外或近红外或可见光或其它光学波段或上述光学波段的组合。
成像探测器用于将光信号转变为电信号，成像探测器可以是CCD或CMOS或ICCD或SCMOS，或其它可以将成像光学系统所成的光学像，转变为图像(电信号)的器件；成像探测器输出的图像信号可以是模拟信号或数字信号，或模拟信号和数字信号，可以是单路图像或多路图像；成像探测器输出图像的帧(或幅)频率可以是固定的或变化的，输出图像帧(或幅)的大小或区域也可以是固定的或变化的；成像探测器可以具有或不具有或部分具有对输入光信号或图像信号，进行自动或人工参与处理的功能。
目标捕获电路系统用于给成像光学系统中的电子学部件供电或提供控制信号，或给成像器件供电或提供控制信号；或用于对成像探测器或成像光学系统中的电子学部件输出的电子学信号，进行采集和处理，输出对成像探测器或成像光学系统中的电子学部件的控制信号，或输出目标的特征信号，或输出目标脱靶量信号，用于控制目标跟踪系统的目标捕获执行机构(例如U型或T型跟踪机架的整体或部分)进行方位和俯仰运动，使目标捕获传感器中目标的脱靶量减小并趋近于零。
本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种无人机狙击系统，该系统包括控制处理单元、引导单元、光电跟踪单元和激光打击单元；
所述引导单元主要提供需要打击目标的运动和位置相关信息；通过控制处理单元提供给光电跟踪单元用于对目标的跟踪；
光电跟踪单元根据引导单元获得的位置及位置变化信息，驱动光电跟踪单元不断调整方位角和俯仰角度，锁定打击目标；
激光打击单元用于触发激光器输出，一旦接到打击指令，激光器就输出激光，对打击目标进行射击，从而击毁目标。
2.根据权利要求1所述的无人机狙击系统，该系统进一步包括测距单元，通过测距单元获得目标与激光打击单元的距离，从而可以根据目标的远近，控制激光器的输出功率。
3.根据权利要求1或2所述的无人机狙击系统，该系统进一步包括目标捕获单元，目标捕获单元根据引导单元提供的目标位置和位置变化信息，把打击目标锁定到一个视场范围内，便于光电跟踪单元的跟踪和激光打击单元的精确打击。
4.根据权利要求3所述的无人机狙击系统，其特征在于，所述目标捕获单元包括目标捕获成像光学系统、匹配的目标捕获成像探测器和目标捕获电路系统，用于对目标成像，并获得目标的脱靶量。
5.根据权利要求4所述的无人机狙击系统，其特征在于，所述目标捕获成像光学系统是透射式或反射式或透射式与反射式相结合的光学系统；目标捕获成像光学系统的视场是固定的或变化的，焦距是固定的或变化的，通光量是固定的或变化的；目标捕获成像光学系统的探测波段是长波红外或中波红外或近红外或可见光或上述光学波段的组合。
6.根据权利要求5所述的无人机狙击系统，其特征在于，所述目标捕获电路系统用于给目标捕获成像光学系统中的电子学部件供电或提供控制信号，或给成像器件供电或提供控制信号；或用于对目标捕获成像探测器或目标捕获成像光学系统中的电子学部件输出的电子学信号，进行采集和处理，输出对目标捕获成像探测器或目标捕获成像光学系统中的电子学部件的控制信号，或输出目标的特征信号，或输出目标脱靶量信号，用于控制目标跟踪系统的目标捕获执行机构运动，使目标捕获传感器中目标的脱靶量减小并趋近于零。
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