本實(shí)用新型屬于低空無(wú)源探測(cè)與定位技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及針對(duì)低空小目標(biāo)的無(wú)源定位尋的裝置。

背景技術(shù)：

以下對(duì)本實(shí)用新型的相關(guān)技術(shù)背景進(jìn)行說(shuō)明，但這些說(shuō)明并不一定構(gòu)成本實(shí)用新型的現(xiàn)有技術(shù)。

隨著我國(guó)低空空域的開放以及無(wú)人機(jī)行業(yè)的飛速發(fā)展，“低小慢”目標(biāo)的非法入侵問題對(duì)日常經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響正逐步加深。面對(duì)低空飛行器帶來(lái)的種種威脅，加強(qiáng)重要場(chǎng)所的偵測(cè)與防范，提高重大區(qū)域的安全性十分重要，如何準(zhǔn)確探測(cè)、定位并追蹤該類目標(biāo)是一個(gè)亟待解決的問題。

現(xiàn)有監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有雷達(dá)探測(cè)、光電/紅外探測(cè)等。低空目標(biāo)飛行高度一般在百米范圍，易被遮擋，且受地形起伏，地物雜波影響較大，常規(guī)地面雷達(dá)，光電/紅外探測(cè)手段難以有效地發(fā)揮作用。在以無(wú)人機(jī)進(jìn)行目標(biāo)定位與跟蹤方面，主要通過(guò)攝像頭采集的視覺信息并以人工遙控的方式控制載機(jī)追蹤目標(biāo)。聲探測(cè)是一種通過(guò)傳聲器陣列檢測(cè)飛行器旋翼、發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的聲音來(lái)確定目標(biāo)存在，并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位的探測(cè)技術(shù)。對(duì)于處在雷達(dá)探測(cè)盲區(qū)的低空目標(biāo)，聲探測(cè)技術(shù)因其不受視線限制，能實(shí)現(xiàn)被動(dòng)全方位探測(cè)等優(yōu)勢(shì)而受到了一定關(guān)注。對(duì)于公開在國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的一種主動(dòng)捕獲低空小型無(wú)人飛行器的系統(tǒng)及方法、一種傳聲器陣列結(jié)構(gòu)可變的低空目標(biāo)定位與跟蹤系統(tǒng)等專利材料，材料1通過(guò)立體圖像處理算法實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤，但是其采用的視頻圖像采集手段視角有限；材料2采用傳聲器陣列對(duì)低空目標(biāo)進(jìn)行全方位監(jiān)控，若對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攔截打擊，需再增加攔截毀傷手段，對(duì)于突發(fā)事件難以滿足實(shí)時(shí)對(duì)抗要求，另外這種全天候大范圍監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和使用的成本相對(duì)較高。

針對(duì)非法入侵的無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)與打擊問題，本實(shí)用新型提供了一種可由無(wú)人機(jī)攜帶的無(wú)源定位尋的裝置，其通過(guò)傳聲器陣列接收飛行器產(chǎn)生的旋翼噪聲探測(cè)可疑目標(biāo)，確認(rèn)目標(biāo)后立刻啟動(dòng)整個(gè)無(wú)源聲陣列探測(cè)智能系統(tǒng)來(lái)獲取目標(biāo)準(zhǔn)確空間位置并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)尋的，引導(dǎo)己方無(wú)人機(jī)接近目標(biāo)后能夠采取相應(yīng)打擊手段保護(hù)目標(biāo)區(qū)域，具有多角度、全方位、偵測(cè)殺傷一體化的特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中低空無(wú)人飛行器的無(wú)源探測(cè)自動(dòng)跟蹤以及殺傷問題。特別是利用聲陣列探測(cè)智能雷技術(shù)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空預(yù)警、自動(dòng)尋的，以提高重要場(chǎng)所的安全性，維護(hù)日常生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行，提出一種無(wú)源定位尋的裝置。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，一種無(wú)源定位尋的裝置，該裝置與無(wú)人機(jī)的安裝平臺(tái)固定連接，包括與安裝平臺(tái)固定連接的機(jī)身，機(jī)身頂部設(shè)有與無(wú)人機(jī)的安裝平臺(tái)可拆卸連接的安裝板，該機(jī)身的下方設(shè)置有目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)和傳聲器陣列，機(jī)身內(nèi)安裝有與傳聲器陣列和目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)電信連接的控制器，機(jī)身底部安裝有用以驅(qū)動(dòng)目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)繞機(jī)身軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，機(jī)身底部還安裝有用以安裝傳聲器陣列的多腳支架。

進(jìn)一步的，傳聲器陣列的陣列形式為立體五元十字陣，包括呈正方形十字陣排列的四個(gè)傳聲器和一個(gè)位于該正方形十字陣的十字交點(diǎn)正上方的傳聲器，正方形十字陣所處平面與機(jī)身頂部的安裝板上的安裝平面平行；每個(gè)傳聲器固定在多腳支架的一個(gè)腳的末端，多腳支架由中空桿件制成，中空桿件內(nèi)設(shè)置有用以將傳聲器與控制器電信連接的信號(hào)線。

進(jìn)一步的，機(jī)身包括可拆分的上殼體和下殼體，上殼體和下殼體均為中空結(jié)構(gòu)，控制器包括安裝在上殼體內(nèi)腔中的系統(tǒng)電路板和安裝在下殼體內(nèi)腔中的電源組件，上殼體內(nèi)可拆卸地安裝有用以安裝系統(tǒng)電路板的上隔板，下殼體內(nèi)可拆卸地安裝有用以安裝電源組件的下隔板。

進(jìn)一步的，上殼體的頂部中心位置設(shè)置有貫穿安裝板的上通孔，系統(tǒng)電路板通過(guò)信號(hào)線與無(wú)人機(jī)的控制系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步的，下殼體的底部中心位置一體成型有軸套，軸套底部通過(guò)螺絲安裝有端蓋，該軸套內(nèi)軸承安裝有垂直向下穿出端蓋的轉(zhuǎn)軸2b5，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置固定連接在該轉(zhuǎn)軸2b5的底部。

進(jìn)一步的，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括有水平設(shè)置的旋轉(zhuǎn)臂和安裝在該旋轉(zhuǎn)臂上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)臂的一端與轉(zhuǎn)軸2b5固定連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在旋轉(zhuǎn)臂的另一端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端安裝有驅(qū)動(dòng)齒輪，在端蓋的外圓周上一體成型有與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合的外齒圈。

進(jìn)一步的，旋轉(zhuǎn)臂上一體成型有呈豎直狀態(tài)的豎直安裝板，目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)安裝在該豎直安裝板的外側(cè)。

進(jìn)一步的，多腳支架設(shè)有垂直向上延伸至下殼體內(nèi)的中空連接桿，轉(zhuǎn)軸2b5的軸線處設(shè)有供該中空連接桿穿過(guò)的管道，下殼體內(nèi)位于下隔板的正下方安裝有與中空連接桿連接的支架連接板。

進(jìn)一步的，目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)安裝有有彈藥裝載發(fā)射器。

具體優(yōu)點(diǎn)為：本實(shí)用新型的無(wú)源定位尋的裝置能夠通過(guò)聲尋方式自動(dòng)追蹤目標(biāo)，有效地?cái)r截近距離小型無(wú)人機(jī)。裝置采用被動(dòng)聲探測(cè)方法，隱蔽性好，降低了被發(fā)現(xiàn)的概率，并能全天候工作；其中的探測(cè)手段彌補(bǔ)了已有無(wú)人機(jī)自動(dòng)跟蹤捕獲系統(tǒng)視頻圖像采集視角有限的不足，實(shí)現(xiàn)了全方位大范圍探測(cè)。信號(hào)處理單元根據(jù)傳聲器接收信號(hào)通過(guò)相應(yīng)算法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行空間定位，并計(jì)算追蹤路線，聯(lián)合伺服系統(tǒng)指揮無(wú)人機(jī)進(jìn)行方位調(diào)整完成目標(biāo)自動(dòng)尋的，無(wú)需工作人員操作，減少作業(yè)量。裝置包括攔截殺傷機(jī)構(gòu)，且對(duì)于不同應(yīng)用場(chǎng)所支持更換彈藥類型，并能增加彈藥機(jī)構(gòu)，擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

通過(guò)以下參照附圖而提供的具體實(shí)施方式部分，本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型安裝在無(wú)人機(jī)上的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型安裝在無(wú)人機(jī)上的前視圖；

圖3是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖5是本實(shí)用新型的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說(shuō)明：無(wú)人機(jī)1，機(jī)身2，上殼體2a，安裝板2a1，上通孔2a2，上隔板2a3，下殼體2b，軸套2b1，端蓋2b2，下隔板2b3，支架連接板2b4，轉(zhuǎn)軸2b5，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3，旋轉(zhuǎn)臂3a，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3b，驅(qū)動(dòng)齒輪3c，豎直安裝板3d，目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)4，多腳支架5，中空連接桿5a，傳聲器6，系統(tǒng)電路板7，電源組件8。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對(duì)示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或用法的限制。

作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，如圖1至圖5所示的一種無(wú)源定位尋的裝置，該裝置與無(wú)人機(jī)1的安裝平臺(tái)固定連接，包括與安裝平臺(tái)固定連接的機(jī)身2，機(jī)身2頂部設(shè)有與無(wú)人機(jī)1的安裝平臺(tái)可拆卸連接的安裝板2a1，該機(jī)身2的下方設(shè)置有目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)4和傳聲器陣列，機(jī)身2內(nèi)安裝有與傳聲器陣列和目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)4電信連接的控制器，機(jī)身2底部安裝有用以驅(qū)動(dòng)目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)4繞機(jī)身2軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3，機(jī)身2底部還安裝有用以安裝傳聲器陣列的多腳支架5。

傳聲器陣列的陣列形式為立體五元十字陣，包括呈正方形十字陣排列的四個(gè)傳聲器6和一個(gè)位于該正方形十字陣的十字交點(diǎn)正上方的傳聲器6，正方形十字陣所處平面與機(jī)身2頂部的安裝板2a1上的安裝平面平行；每個(gè)傳聲器6固定在多腳支架5的一個(gè)腳的末端，多腳支架5由中空桿件制成，中空桿件內(nèi)設(shè)置有用以將傳聲器6與控制器電信連接的信號(hào)線。

傳聲器陣列由五個(gè)特性相同的傳聲器6構(gòu)成，采用小基立體五元十字陣形式以達(dá)到多路同步檢測(cè)信號(hào)的目的。相對(duì)于四元十字陣采用傳聲器陣列形式以提高方位角測(cè)量精度，相對(duì)于平面五元十字陣采用傳聲器陣列形式以提高俯仰角測(cè)量精度。其中四個(gè)傳聲器6構(gòu)成十字陣且呈正方形分布，所處平面與機(jī)身2頂部安裝板2a1的安裝平面平行，四個(gè)陣元依次間隔1米。第五個(gè)傳聲器6位于其余四個(gè)陣元所處平面上方，且其垂直投影為正方形中心點(diǎn)位置。

機(jī)身2包括可拆分的上殼體2a和下殼體2b，上殼體2a和下殼體2b均為中空結(jié)構(gòu)，控制器包括安裝在上殼體2a內(nèi)腔中的系統(tǒng)電路板7和安裝在下殼體2b內(nèi)腔中的電源組件8，上殼體2a內(nèi)可拆卸地安裝有用以安裝系統(tǒng)電路板7的上隔板2a3，下殼體2b內(nèi)可拆卸地安裝有用以安裝電源組件8的下隔板2b3。

上殼體2a的頂部中心位置設(shè)置有貫穿安裝板2a1的上通孔2a2，系統(tǒng)電路板7通過(guò)信號(hào)線與無(wú)人機(jī)1的控制系統(tǒng)連接。

下殼體2b的底部中心位置一體成型有軸套2b1，軸套2b1底部通過(guò)螺絲安裝有端蓋2b2，該軸套2b1內(nèi)軸承安裝有垂直向下穿出端蓋2b2的轉(zhuǎn)軸2b5，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3固定連接在該轉(zhuǎn)軸2b5的底部。

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置3包括有水平設(shè)置的旋轉(zhuǎn)臂3a和安裝在該旋轉(zhuǎn)臂3a上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)3b，旋轉(zhuǎn)臂3a的一端與轉(zhuǎn)軸2b5固定連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3b安裝在旋轉(zhuǎn)臂3a的另一端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3b的輸出端安裝有驅(qū)動(dòng)齒輪3c，在端蓋2b2的外圓周上一體成型有與驅(qū)動(dòng)齒輪3c嚙合的外齒圈。

旋轉(zhuǎn)臂3a上一體成型有呈豎直狀態(tài)的豎直安裝板3d，目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)4安裝在該豎直安裝板3d的外側(cè)。

多腳支架5設(shè)有垂直向上延伸至下殼體2b內(nèi)的中空連接桿5a，轉(zhuǎn)軸2b5的軸線處設(shè)有供該中空連接桿5a穿過(guò)的管道，下殼體2b內(nèi)位于下隔板2b3的正下方安裝有與中空連接桿5a連接的支架連接板2b4。

系統(tǒng)電路板7設(shè)置有預(yù)警電路單元、信息處理單元、控制單元、伺服單元和電源管理單元。

目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)4安裝有有彈藥裝載發(fā)射器。

機(jī)身2用于保護(hù)控制器并連接無(wú)人機(jī)1的安裝平臺(tái)；傳聲器陣列用于獲取區(qū)域內(nèi)目標(biāo)無(wú)人機(jī)1旋翼噪聲信號(hào)并完成所接收信號(hào)的聲-電轉(zhuǎn)換；系統(tǒng)電路板7由預(yù)警電路單元、信息處理單元、控制單元、伺服單元和電源管理單元組成，用于完成目標(biāo)識(shí)別、空間定位、自動(dòng)尋的；目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)4用于瞄準(zhǔn)低空可疑飛行器并對(duì)其進(jìn)行有效打擊。

面對(duì)不同工作環(huán)境，信號(hào)處理單元通過(guò)噪聲特征分析算法進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，確定聲源類型以選擇合適毀傷手段。無(wú)源定位尋的裝置的目標(biāo)打擊機(jī)構(gòu)4可選更換彈藥類型，同時(shí)支持?jǐn)U展彈藥裝備，一次配備多種類型彈藥，以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)所。

本實(shí)用新型的裝置是一種無(wú)源定位，自動(dòng)尋的裝置，其通過(guò)聲測(cè)電路實(shí)現(xiàn)低空可疑飛行器的無(wú)源全方位探測(cè)，采用時(shí)延估計(jì)算法計(jì)算目標(biāo)精確位置，通過(guò)伺服系統(tǒng)控制載機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航接近目標(biāo)，在有效打擊范圍內(nèi)發(fā)射毀傷彈藥打擊目標(biāo)。

雖然參照示例性實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型并不局限于文中詳細(xì)描述和示出的具體實(shí)施方式，在不偏離權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)示例性實(shí)施方式做出各種改進(jìn)或變型。