艇、地、机组合监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种艇、地、机组合监控系统，包括系留艇、无人机、地面设备和载荷设备；地面设备包括多功能车、地面监控站；载荷设备包括搜索载荷设备、跟踪识别载荷设备；系留艇搭载搜索载荷设备实现长期滞空和区域搜索；无人机搭载跟踪识别载荷设备实现快速前出、抵近侦查；多功能车将系留艇、无人机、载荷设备集成，实现快速机动部署，利用地面监控站实现信息融合处理以及指挥协调工作，完成艇、地、机系统的组合监控功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种组合监控系统，尤其涉及一种艇、地、机组合监控系统。本技术属于浮空器领域，具体涉及系留艇、无人机、地面监控站集成于一辆多功能车上，实现长期滞空、区域搜索+快速前出、抵近侦查配合联动，完成监控、探测、预警等多用途作业任务。
技术介绍
无论是微型系留艇还是无人机，均存在各自的功能缺陷。微型系留艇虽然可长期滞空、凝视监控，但部署时间长，不能实现抵近探测，在探测距离和精准探测上存在不足；无人机可前出探测，但有效载荷能力低，连续工作时间有限，不能实现持续警戒探测，在探测时间和广域探测上存在不足。为同时实现多载荷并行作业，达到长期滞空和选择性抵近探测的目的，若既配备系留艇系统又配备无人机系统，各自均包括昂贵的车载设备，系留艇一般由两车一艇构成，即一辆锚泊车、一辆氢气保障车和一个系留艇。无人机一般由一车一机构成，即一辆指控车和一架无人机。因此，既配备系留艇系统又配备无人机系统构建的监控系统庞大，集成性差，成本高。若采用仅配备系留艇的空中监控系统，为实现搜索与跟踪一体化，有效载荷、地面系统、保障系统等的代价又会显著增大。传统系留艇要实现探测与识别，需要携带较大重量的载荷设备。例如，如果单独使用系留艇监控，系留艇升空200m，要实现60km半径范围内的探测识别功能，载荷设备总重量大约需要60kg。另外在单机或单系统探测系统中，平台仅是前置传感器，探测数据缺乏必要的数据处理、数据融合等手段，分系统信息无法互联互通，反馈响应不及时，实用性较差。国内和国外一般只单独对系留艇、无人机进行研究，尚无对于系留艇、无人机、地面监控站集成于一辆多功能车上进行组合监控的系统。技术内容本技术要解决的问题是提供一种可及时响应、多功能覆盖的高性价比空中监控方法和监控系统，能够弥补单机和单系统短板，同时实现空间纵向和横向、速度和时间的多维度功能需求，实现信息互联互通和瞬时响应反馈，在具有高度集成特性，系统功能梯度升级的同时，成本大幅度降低，具有很强的实用性。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种艇、地、机组合监控系统，包括多功能车、系留艇囊体、无人机、载荷设备，多功能车上设置有地面监控站，所述载荷设备包括安装于系留艇囊体上的搜索载荷设备和安装于无人机上的跟踪识别载荷设备，所述系留艇囊体、无人机、载荷设备均与地面监控站连接，所述搜索载荷设备用于进行区域搜索，所述跟踪识别载荷设备用于进行抵近侦查。本技术中，利用系留艇囊体上安装的搜索载荷设备进行初步搜索，搜索到目标设备后，再利用无人机进行搜索。同时具备搜索和跟踪识别功能的无人机一般为中大型无人机，其成本高、使用操作维护复杂，本技术利用系留艇进行区域搜索，无人机只需抵近跟踪识别，将功能分布后，系留艇、无人机、载荷系统都更加简单，使用维护操作简便，成本极大降低，而总体性能并不会下降。地面监控站用于对系留艇设备、无人机设备进行控制，并对搜索载荷设备进行区域搜索的结果和跟踪识别载荷设备进行抵近侦查的结果进行处理。搜索载荷设备、跟踪识别载荷设备可通过光缆或通信系统与地面监控站连接。进一步地，所述多功能车上还设置有与所述系留艇囊体连接的系留艇气源系统、系留绞盘、锚泊塔，所述系留艇气源系统用于为系留艇囊体充浮升气体，所述系留绞盘用于将所述系留艇囊体升空至工作高度以及将系留艇囊体回收，所述锚泊塔用于锚泊所述系留艇囊体。进一步地，所述多功能车上还设置有弹射起飞系统、撞网回收系统，所述弹射起飞系统用于辅助无人机的起飞，所述撞网回收系统用于将无人机回收。所述弹射起飞系统设置于所述锚泊塔上。进一步地，所述地面监控站包括信号接收单元、信号处理与控制单元、无线通讯单元，所述信号接收单元、无线通讯单元均与信号处理与控制单元连接。进一步地，所述跟踪识别载荷设备包括可见光摄像机和/或红外热像仪。通过大小视场切换，可见光摄像机实现白天目标场景的成像侦查，红外热像仪实现白天不良天气和夜间目标场景成像侦查。通过可见光摄像机和红外热像仪互为补充，一方面通过可见光图像上迭加红外图像(画中画)提升成像效果，另一方面拓展成像光谱侦查范围。本技术具有的优点和积极效果是：(1)突破囊体折叠及自控展开充气技术，并将气源系统、囊体、系留绞盘、锚泊塔与多功能车集成，实现系留艇的快速展开充气，快速部署升空；(2)创造性地将系留艇锚泊系统、气源系统、无人机弹射和回收系统、地面监控站等设备集成于一辆多功能车上，实现整个系统紧密融合、转场灵活机动；(3)多功能车可实现艇、地、机组合监控系统的转运、系留艇的锚泊、无人机的弹射回收，并且该多功能车还可用于地面监控站的信息处理平台，作为整个系统的信息处理平台；(4)采用系留艇和无人机互补的组网模式，通过系留艇搭载搜索载荷设备、无人机搭载跟踪识别载荷设备，通过地面监控站实现信息互联互通，交叉融合处理，一方面可实现快速和长航时、广域搜索和抵近侦查的需求，另一方面可实现高概率探测、高可靠识别；(5)艇、地、机组合监控系统通过将载荷分布布局，使得单机要求降低、总体指标提升、成本显著下降，使用范围更广。(6)本技术中，无人机与系留艇结构高度集成，可以实现系留艇的自动展开及撤收。此结构集成过程中要突破多功能锚泊车空间合理利用及结构优化及自动化设计、囊体高压缩比折叠、高压氦气储存、无人机弹射系统与系留艇锚泊塔集成、无人机回收系统与多功能锚泊车的集成等一系列结构设计难题。(7)本技术的功能分布、结构简化，性能却得到提升。在本技术中，要实现60km半径范围的探测与识别，将无人机与系留艇结合使用，系留艇用于探测功能，无人机用于识别功能，因此系留艇仅需携带30kg的载荷设备重量，因此系留艇的体积可以更小，结构更为简单，而无人机仅需携带10kg的载荷设备重量。同时，相比于利用系留艇进行识别，无人机可以更接近于目标，由无人机进行抵近识别的图像更清晰，目标识别概率更高。这样讲探测与识别功能分布后，总的载荷重量降低，结构更为简单，探测识别功能更佳。(8)本技术中，监控系统融合处理，系留艇和无人机单独使用时，都有一套监控系统。本技术中，将系留艇和无人机的监控系统集成为一套，有如下优点：监控系统硬件配置只需一套，软件集成优化，并可同时监控两者状态信息；通过监控系统实现信息互联互通，交叉融合处理，综合探测和识别信息，实现高概率探测、高可靠识别。附图说明图1是本技术的一个实施例的艇、地、机组合监控系统的总体配置图；图2是本技术的艇、地、机组合监控方法的流程示意图；图中，101、系留艇囊体，102、系留艇气源系统，201、无人机，202、弹射起飞系统，203、撞网回收系统，301、多功能车，302、地面监控站，303、系留绞盘，304、锚泊塔，305、集装箱具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1-2所示，一种艇、地、机组合监控系统，包括系留艇、无人机201、地面设备和载荷设备。所述系留艇包括艇体、地面锚泊系统。所述无人机201包括机体、弹射起飞系统202、回收系统。所述地面设备包括多功能车301、地面监控站302，其中多功能车301集成了系留艇锚泊系统、气源系统、无人机弹射和回收系统、地面监控站302，该多功能车301可用于艇、地、机组合监本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种艇、地、机组合监控系统，其特征在于：包括多功能车(301)、系留艇囊体(101)、无人机(201)、载荷设备，多功能车(301)上设置有地面监控站(302)，所述载荷设备包括安装于系留艇囊体(101)上的搜索载荷设备、安装于无人机(201)上的跟踪识别载荷设备，所述系留艇囊体(101)、无人机(201)、载荷设备均与地面监控站(302)连接，所述搜索载荷设备用于进行区域搜索，所述跟踪识别载荷设备用于进行抵近侦查。

【技术特征摘要】
1.一种艇、地、机组合监控系统，其特征在于：包括多功能车(301)、系留艇囊体(101)、无人机(201)、载荷设备，多功能车(301)上设置有地面监控站(302)，所述载荷设备包括安装于系留艇囊体(101)上的搜索载荷设备、安装于无人机(201)上的跟踪识别载荷设备，所述系留艇囊体(101)、无人机(201)、载荷设备均与地面监控站(302)连接，所述搜索载荷设备用于进行区域搜索，所述跟踪识别载荷设备用于进行抵近侦查。2.根据权利要求1所述的艇、地、机组合监控系统，其特征在于：所述多功能车(301)上还设置有与所述系留艇囊体(101)连接的系留艇气源系统(102)、系留绞盘(303)、锚泊塔(304)，所述系留艇气源系统(102)用于为系留艇囊体(101)充浮升气体，所述系留绞盘(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：周湘杰，彭疆，陈琦，
申请(专利权)人：湖南航天远望科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43