本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)反制領(lǐng)域，特別是一種用于防止無(wú)人機(jī)導(dǎo)致不良后果的無(wú)人機(jī)狙擊系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無(wú)人機(jī)即無(wú)人駕駛航空器，是指利用無(wú)線電遙控設(shè)備或自備的程序控制裝置操縱的不載人航空器。隨著無(wú)人機(jī)相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，無(wú)人機(jī)在很多領(lǐng)域得到了用武之地。由于無(wú)人機(jī)具有站得高、看得遠(yuǎn)、適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，可以搭配不同的任務(wù)載荷，廣泛應(yīng)用于航空攝影、環(huán)境監(jiān)測(cè)、邊境監(jiān)控、災(zāi)害搜救、地質(zhì)勘察等領(lǐng)域。各行各業(yè)也都競(jìng)相進(jìn)行著無(wú)人機(jī)在本行業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，“無(wú)人機(jī)+”時(shí)代正悄然來(lái)臨。

但是隨著民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，民用無(wú)人機(jī)發(fā)展步入“快車(chē)道”。但無(wú)人機(jī)的管控并未跟上技術(shù)發(fā)展的步伐，違規(guī)飛行對(duì)國(guó)家公共安全、飛行安全甚至是空防安全構(gòu)成威脅。比如，有人利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行偷拍和竊取信息，獲取機(jī)密信息或隱私；甚至被恐怖分子利用，攜帶危害公共安全的物質(zhì)，比如炸藥，可能導(dǎo)致重大人身安全。再比如，最近很多機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)無(wú)人機(jī)黑飛事件，導(dǎo)致大量航班被延誤，產(chǎn)生了重大損失，所幸無(wú)人機(jī)沒(méi)有攜帶危險(xiǎn)物質(zhì)，否則會(huì)帶來(lái)更為嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失。

目前無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)，絕大部分以驅(qū)逐為目的，但是在很多緊急場(chǎng)景下，不適合驅(qū)逐方式，尤其是被恐怖分子利用的情況下，必須及時(shí)摧毀，否則會(huì)導(dǎo)致不堪設(shè)想的后果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠及時(shí)擊毀無(wú)人機(jī)目標(biāo)的狙擊系統(tǒng)，通過(guò)如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的：一種無(wú)人機(jī)狙擊系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制處理單元、引導(dǎo)單元、光電跟蹤單元和激光打擊單元；所述引導(dǎo)單元主要提供需要打擊目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)和位置相關(guān)信息；通過(guò)控制處理單元提供給光電跟蹤單元用于對(duì)目標(biāo)的跟蹤；光電跟蹤單元根據(jù)引導(dǎo)單元獲得的位置及位置變化信息，驅(qū)動(dòng)光電跟蹤單元不斷調(diào)整方位角和俯仰角度，鎖定打擊目標(biāo)；激光打擊單元用于觸發(fā)激光器輸出，一旦接到打擊指令，激光器就輸出激光，對(duì)打擊目標(biāo)進(jìn)行射擊，從而擊毀目標(biāo)。該系統(tǒng)通過(guò)引導(dǎo)系統(tǒng)和光電跟蹤單元相結(jié)合的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)的精確跟蹤，為激光打擊提供基礎(chǔ)。同時(shí)，本發(fā)明中采用激光方式打擊，可以避免損壞無(wú)辜第三方目標(biāo)；同時(shí)采用激光方式硬打擊，可以避免恐怖后果的擴(kuò)大。同時(shí)，該系統(tǒng)可以直接與機(jī)場(chǎng)對(duì)接，利用機(jī)場(chǎng)雷達(dá)作為引導(dǎo)單元，與光電跟蹤單元結(jié)合，可以用于機(jī)場(chǎng)作為低空防衛(wèi)，避免恐怖襲擊，而且也不會(huì)對(duì)機(jī)場(chǎng)通訊產(chǎn)生干擾。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括測(cè)距單元，通過(guò)測(cè)距單元獲得目標(biāo)與激光打擊單元的距離，從而可以根據(jù)目標(biāo)的遠(yuǎn)近，控制激光器的輸出功率。通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量目標(biāo)距離，確定打擊功率，一方面可以經(jīng)濟(jì)打擊目標(biāo)，避免打擊目標(biāo)逃逸，也可以避免誤傷第三方無(wú)辜目標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括目標(biāo)捕獲單元，目標(biāo)捕獲單元通過(guò)引導(dǎo)單元提供的目標(biāo)位置和位置變化信息，把打擊目標(biāo)鎖定到一個(gè)視場(chǎng)范圍內(nèi)，確保目標(biāo)捕獲單元既能看到目標(biāo)，又能為光電跟蹤單元提供更為精確的打擊目標(biāo)信息，便于光電跟蹤單元的跟蹤和激光打擊單元的精確打擊。

本發(fā)明所述的系統(tǒng)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用激光方式打擊，打擊精準(zhǔn)，避免傷及第三方目標(biāo)，在機(jī)場(chǎng)也避免了干擾機(jī)場(chǎng)通訊

2、采用外部引導(dǎo)和光電跟蹤結(jié)合方式，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)精確打擊。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明無(wú)人機(jī)狙擊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明無(wú)人機(jī)狙擊系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本發(fā)明無(wú)人機(jī)狙擊系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的目標(biāo)捕獲單元示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

如圖1所示的無(wú)人機(jī)狙擊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括控制處理單元、引導(dǎo)單元、光電跟蹤單元和激光打擊單元。

其中引導(dǎo)單元主要提供需要打擊目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)和位置等相關(guān)信息，位置信息包括經(jīng)度、緯度和高度等，運(yùn)動(dòng)信息包括速度和加速度等；引導(dǎo)單元可以由單個(gè)或多個(gè)雷達(dá)(包括電磁波雷達(dá)或激光雷達(dá))或其它光學(xué)或電子設(shè)備，發(fā)現(xiàn)并探測(cè)目標(biāo)，并將目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)或其它光學(xué)或電子設(shè)備(或經(jīng)過(guò)運(yùn)算后，目標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)光電跟蹤單元或其它位置)的距離信息或距離變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過(guò)控制處理單元運(yùn)算后得到的與目標(biāo)位置及其位置變化相關(guān)的其它信息(這些信息可以是模擬量或數(shù)字量)，通過(guò)有線或無(wú)線、電磁波或光學(xué)通信等方法傳給光電跟蹤單元。

作為一種選擇方式，引導(dǎo)單元也可以采用由單人或多人，或其他方式發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，由隨身攜帶或人工操控的單個(gè)或多個(gè)光學(xué)或電子設(shè)備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并由上述人或設(shè)備給出的目標(biāo)位置或位置變化信息(這些信息可以是模擬量或數(shù)字量)，通過(guò)有線或無(wú)線、聲波或電磁波或光學(xué)通信等方法，傳輸?shù)娇刂铺幚韱卧?，?jīng)過(guò)控制處理單元運(yùn)算處理后，最終傳遞到光電跟蹤單元，便于光電跟蹤單元對(duì)目標(biāo)的進(jìn)一步探測(cè)和跟蹤。

此外，引導(dǎo)單元也可以對(duì)采用多種方式獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合得到目標(biāo)的位置和位置變化信息，通過(guò)控制處理單元提供給光電跟蹤單元用于對(duì)目標(biāo)的跟蹤。

光電跟蹤單元根據(jù)引導(dǎo)單元獲得的位置及位置變化信息，驅(qū)動(dòng)光電跟蹤單元不斷調(diào)整方位角和俯仰角度，從而鎖定打擊目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤打擊目標(biāo)的目的。

激光打擊單元用于觸發(fā)激光器輸出，一旦接到打擊指令，激光器就輸出激光，對(duì)打擊目標(biāo)進(jìn)行射擊，從而擊毀目標(biāo)。

圖2是本發(fā)明的另一實(shí)施方式，相對(duì)于圖1的進(jìn)一步改進(jìn)在于，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括測(cè)距單元，通過(guò)測(cè)距單元獲得目標(biāo)與激光打擊單元的距離，從而可以根據(jù)目標(biāo)的遠(yuǎn)近，控制激光機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)打擊目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)打擊。當(dāng)打擊目標(biāo)離激光器比較遠(yuǎn)時(shí)，輸出功率大，當(dāng)打擊目標(biāo)離激光器比較近時(shí)，輸出功率小，這樣既可以盡可能降低打擊成本，又避免打擊目標(biāo)逃逸。

圖3是本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該實(shí)施例與圖1、圖2實(shí)施例不同之處在于，本系統(tǒng)中進(jìn)一步增加了目標(biāo)捕獲單元。由于光電跟蹤單元為了提供跟蹤精度和實(shí)時(shí)性，跟蹤視場(chǎng)都比較小，根據(jù)引導(dǎo)單元提供的位置和位置變化信息，有可能無(wú)法跟蹤打擊目標(biāo)。為了提供跟蹤系統(tǒng)的跟蹤范圍，提高跟蹤的穩(wěn)定性，本發(fā)明進(jìn)一步增加了目標(biāo)捕獲單元，目標(biāo)捕獲通過(guò)引導(dǎo)單元提供的目標(biāo)位置和位置變化信息，把打擊目標(biāo)鎖定到一個(gè)相對(duì)小的視場(chǎng)范圍，這樣可以確保目標(biāo)捕獲單元既能看到目標(biāo)，又能為光電跟蹤單元提供更為精確的打擊目標(biāo)信息，便于光電跟蹤單元的跟蹤和激光打擊單元的精確打擊。

圖4所示為本發(fā)明的目標(biāo)捕獲單元的結(jié)構(gòu)示意圖。目標(biāo)捕獲單元：由目標(biāo)捕獲成像光學(xué)系統(tǒng)、匹配的目標(biāo)捕獲成像探測(cè)器和目標(biāo)捕獲電路系統(tǒng)組成，用于對(duì)目標(biāo)成像，并獲得目標(biāo)的脫靶量或其它信息。目標(biāo)捕獲單元通常獨(dú)立于光電跟蹤單元且視場(chǎng)大于光電跟蹤單元。

目標(biāo)捕獲成像光學(xué)系統(tǒng)可以是透射式或反射式或透射式與反射式相結(jié)合的光學(xué)系統(tǒng)；目標(biāo)捕獲成像光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)可以是固定的或變化的，焦距可以是固定的或變化的，通光量可以是固定的或變化的；目標(biāo)捕獲成像光學(xué)系統(tǒng)的探測(cè)波段可以是長(zhǎng)波紅外或中波紅外或近紅外或可見(jiàn)光或其它光學(xué)波段或上述光學(xué)波段的組合。

目標(biāo)捕獲成像探測(cè)器用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，目標(biāo)捕獲成像探測(cè)器可以是ccd或cmos或iccd或scmos，或其它可以將目標(biāo)捕獲成像光學(xué)系統(tǒng)所成的光學(xué)像，轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像(電信號(hào))的器件；目標(biāo)捕獲成像探測(cè)器輸出的圖像信號(hào)可以是模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，或模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，可以是單路圖像或多路圖像；目標(biāo)捕獲成像探測(cè)器輸出圖像的幀(或幅)頻率可以是固定的或變化的，輸出圖像幀(或幅)的大小或區(qū)域也可以是固定的或變化的；目標(biāo)捕獲成像探測(cè)器可以具有或不具有或部分具有對(duì)輸入光信號(hào)或圖像信號(hào)，進(jìn)行自動(dòng)或人工參與處理的功能。

目標(biāo)捕獲電路系統(tǒng)用于給目標(biāo)捕獲成像光學(xué)系統(tǒng)中的電子學(xué)部件供電或提供控制信號(hào)，或給成像器件供電或提供控制信號(hào)；或用于對(duì)目標(biāo)捕獲成像探測(cè)器或目標(biāo)捕獲成像光學(xué)系統(tǒng)中的電子學(xué)部件輸出的電子學(xué)信號(hào)，進(jìn)行采集和處理，輸出對(duì)目標(biāo)捕獲成像探測(cè)器或目標(biāo)捕獲成像光學(xué)系統(tǒng)中的電子學(xué)部件的控制信號(hào)，或輸出目標(biāo)的特征信號(hào)，或輸出目標(biāo)脫靶量信號(hào)，用于控制目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的目標(biāo)捕獲執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如u型或t型跟蹤機(jī)架的整體或部分)進(jìn)行方位和俯仰運(yùn)動(dòng)，使目標(biāo)捕獲傳感器中目標(biāo)的脫靶量減小并趨近于零。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。