一种精准打击的低空拒止系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种精准打击的低空拒止系统及方法，系统包括指控分系统、频谱侦测分系统、雷达分系统、光束控制与跟瞄分系统、微波压制干扰分系统、导航诱骗干扰分系统和激光源分系统；指控分系统用于实现目标搜索、干扰和决策控制；频谱侦测分系统用于实现目标预警；雷达分系统用于实现探测定位与跟踪，输出坐标信息；光束控制与跟瞄分系统，用于实现高能激光束定向发射；微波压制干扰分系统，用于实现对无人机的上行、下行及导航链路进行阻断；导航诱骗干扰分系统，用于通过生成强信号的导航诱骗信息实现目标的导航诱骗；激光源分系统，用于产生高能激光。本发明专利技术能够提升打击目标的精准性和成功率，具有很强的工程应用价值等。具有很强的工程应用价值等。具有很强的工程应用价值等。

【技术实现步骤摘要】
一种精准打击的低空拒止系统及方法


[0001]本专利技术涉及低空安全防御
，更为具体的，涉及一种精准打击的低空拒止系统及方法。

技术介绍

[0002]由于民用无人机的各种应用优点促使了无人机市场的快速增长，在矛与盾的竞争中，现有低空反无人机系统技术日趋成熟、系列化产品完善且部署较广。现有对无人机的处置手段较为成熟的主要有两种手段，一是通过微波干扰实现对无人机的驱离、返航、迫降等，该种处置手段安全性较差，针对军事要地、保密场所等特殊场景无人机操控者可再次接管或回收无人机从而获取存储在无人机本身的偷拍数据；另一种是利用激光武器实现目标的远距离移动中打击，该种手段对激光源的功率要求较高、对光束控制与跟瞄系统精度要求较高，体积庞大、成本昂贵。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种精准打击的低空拒止系统及方法，降低激光源的发射功率和作用距离，降低了系统生产成本、体积和重量，降低光束控制与跟瞄系统的跟踪精度要求，降低系统生产成本，提升打击目标的精准性和成功率，具有很强的工程应用价值等。
[0004]本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
[0005]一种精准打击的低空拒止系统，包括指控分系统、频谱侦测分系统、雷达分系统、光束控制与跟瞄分系统、微波压制干扰分系统、导航诱骗干扰分系统和激光源分系统；所述指控分系统，用于对各分系统进行综合管理与监视，实现目标搜索、干扰、打击过程的决策控制；所述频谱侦测分系统，用于通过被动接收无人机上下行链路信号，实现目标预警；所述雷达分系统，用于通过有源主动探测，实现目标的探测定位与跟踪，输出目标的三坐标信息；所述光束控制与跟瞄分系统，用于对目标进行光电跟踪与瞄准，并实现高能激光束定向发射；所述微波压制干扰分系统，用于通过发射强无线电信号实现对无人机的上行、下行及导航链路进行阻断；所述导航诱骗干扰分系统，用于通过生成强信号的导航诱骗信息实现目标的导航诱骗；所述激光源分系统，用于产生高能激光，作为激光毁伤能量源。
[0006]进一步地，所述指控分系统包括指挥主机、报警控制器、加固交换机、时统终端和指控软件；所述指挥主机，用于运行指控软件，通过以太网获取并显示其他各系统的状态信息、告警故障等信息，管控各分系统工作状态，完成整个反无人机系统防御流程；所述报警控制器，用于接收激光源分系统和光束控制与跟瞄分系统的故障报警信号并显示，设置紧急断电按钮及时切断系统供电，设置出光按钮控制激光器发射。
[0007]进一步地，所述频谱侦测分系统包括天线阵、电子开关组件、信号接收模块、中频采集处理模块、特征识别库；所述天线阵采用多阵元对数周期天线均匀分布组成圆形阵面，频段范围为300MHz～6GHz，利用多个天线阵元，将空间同一无线电磁波信号感应为不同幅
度、相位的信号；所述电子开关组件负责接收通用数字处理模块的控制，在不同模式下输出不同的控制信号，对外部天线阵实施信号高速选择与切换控制；所述信号接收模块主要实现对无线信号的搜索、监测与分析，由接收模块、本振模块、通信控制模块等三部分组成，其中接收模块实现三次变频的放大、变频、衰减等处理，本振模块完成接收机三次变频所需的本振频率，通信控制模块实现接收机对外通信和接收机本身的衰减、变频控制；所述中频采集处理模块是进行信号采集、处理、特征匹配及测向的核心单元，包括硬件处理模块及软件程序，所述硬件处理模块基于高性能FPGA芯片、DSP芯片及系统控制器；所述软件程序实现信号测向功能模块及特征识别库匹配模块。
[0008]进一步地，所述雷达分系统包括天线子系统、射频子系统、数字子系统和转台；所述数字子系统中设置的接口模块用于对参数进行解译，依据命令包的信息转译为转台、收发信道、频率源、DDS、阵面分系统控制命令包和相应的工作时序，控制整个系统有序工作；在所述数字子系统的DDS产生发射中频信号，送往所述射频子系统中的收发信道与频率源模块，射频子系统对该信号进行上变频、滤波、放大后，形成Ku波段的低功率激励信号，进入所述天线子系统中的馈线网络分配后驱动T/R组件输出功率，经天线阵面对外辐射；阵面辐射出去的信号遇到目标后反射回天线阵面，阵面接收后经T/R组件放大后进入馈线网络合成和、方位差、俯仰差通道，与保护天线对应的保护通道一同送入射频子系统，进行放大、滤波和下变频处理，下变频至中频信号送往数字子系统；数字子系统对四路中频信号进行采样、数字下变频、脉压、相参积累、恒虚警、副瓣匿影、和差测角后，送往上位机实现跟踪处理，经跟踪处理后，送往指控软件进行显示处理。
[0009]进一步地，光束控制与跟瞄分系统包括发射望远子系统、发射成像耦合子系统、目标探测子系统和跟踪控制子系统；所述发射望远子系统，用于实现激光发射角压缩，将激光光源分系统输出的高能激光光束定向发射到目标指定部位；所述发射成像耦合子系统，用于实现输出光束会聚位置实时调整，对不同距离目标信息开展高分辨率收集，进行内光路对准；所述目标探测子系统，用于实现对目标的捕获、粗跟踪、精跟踪成像，完成图像信息处理及目标识别功能，提供脱靶量及目标距离信息；所述跟踪控制子系统，用于实施对目标的粗精跟踪控制，完成打击点锁固。
[0010]进一步地，所述微波压制干扰分系统包括干扰主机、定向天线组、加固云台；所述干扰主机，用于干扰无人机通信频段和导航频段信号的正常接收和处理，需要处理的频段分为通信频段和导航频段，采取宽带扫频干扰的方式，干扰840MHz、900MHz、1.6GHz、2.4GHz、5.8GHz频段，并通过设置在干扰主机的后台软件，接收和解析指控分系统指令、控制微波压制干扰分系统的信号生成及发射，并将分系统的各类状态信息反馈到指控分系统；定向天线组用于将干扰主机产生的噪声源进行放大后，辐射到无人机接收前端，影响无人机的正常接收，从而达到通信紊乱或者失效的目的；所述加固云台，用于承载微波压制干扰分系统的方位和俯仰上的旋转，实现方位360度和俯仰90度的覆盖能力。
[0011]进一步地，所述导航诱骗干扰分系统包括欺骗设备主机、接收天线、发射天线、转台；欺骗设备主机通过接收天线传送的数据解析无人机的位置信息和导航控制信息，并通过设置在欺骗设备主机的后台软件产生模拟2.4GHz频段的导航信号，欺骗信息包括位置欺骗，速度欺骗和时间欺骗信息；接收天线用于实现对多个GNSS的位置接收以及无人机目标的导航信号接收，并将信息发送至欺骗设备主机；发射天线用于将产生的模拟欺骗信息辐
射到无人机目标的导航链路，实时导航欺骗；转台实现导航诱骗干扰分系统方位和俯仰上的旋转，实现方位360度和俯仰90度的覆盖能力。
[0012]进一步地，激光源分系统包括激光器子系统、驱动电源子系统；所述激光器子系统采用多路光纤激光模块以及光纤合束器，实现万瓦激光输出；所述驱动电源模块将供电分系统输入电能转换为供激光器模块使用的直流电，输入至激光器模块泵浦源单元中，通过泵浦源单元转换为低亮度激光，实现对增益光纤的有效泵浦。
[0013]一种基于如上任一所述精准打击的低空拒止系统的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准打击的低空拒止系统，其特征在于，包括指控分系统、频谱侦测分系统、雷达分系统、光束控制与跟瞄分系统、微波压制干扰分系统、导航诱骗干扰分系统和激光源分系统；所述指控分系统，用于对各分系统进行综合管理与监视，实现目标搜索、干扰、打击过程的决策控制；所述频谱侦测分系统，用于通过被动接收无人机上下行链路信号，实现目标预警；所述雷达分系统，用于通过有源主动探测，实现目标的探测定位与跟踪，输出目标的三坐标信息；所述光束控制与跟瞄分系统，用于对目标进行光电跟踪与瞄准，并实现高能激光束定向发射；所述微波压制干扰分系统，用于通过发射强无线电信号实现对无人机的上行、下行及导航链路进行阻断；所述导航诱骗干扰分系统，用于通过生成强信号的导航诱骗信息实现目标的导航诱骗；所述激光源分系统，用于产生高能激光，作为激光毁伤能量源。2.根据权利要求1所述的精准打击的低空拒止系统，其特征在于，所述指控分系统包括指挥主机、报警控制器、加固交换机、时统终端和指控软件；所述指挥主机，用于运行指控软件，通过以太网获取并显示其他各系统的状态信息、告警故障等信息，管控各分系统工作状态，完成整个反无人机系统防御流程；所述报警控制器，用于接收激光源分系统和光束控制与跟瞄分系统的故障报警信号并显示，设置紧急断电按钮及时切断系统供电，设置出光按钮控制激光器发射。3.根据权利要求1所述的精准打击的低空拒止系统，其特征在于，所述频谱侦测分系统包括天线阵、电子开关组件、信号接收模块、中频采集处理模块、特征识别库；所述天线阵采用多阵元对数周期天线均匀分布组成圆形阵面，频段范围为300MHz～6GHz，利用多个天线阵元，将空间同一无线电磁波信号感应为不同幅度、相位的信号；所述电子开关组件负责接收通用数字处理模块的控制，在不同模式下输出不同的控制信号，对外部天线阵实施信号高速选择与切换控制；所述信号接收模块主要实现对无线信号的搜索、监测与分析，由接收模块、本振模块、通信控制模块等三部分组成，其中接收模块实现三次变频的放大、变频、衰减等处理，本振模块完成接收机三次变频所需的本振频率，通信控制模块实现接收机对外通信和接收机本身的衰减、变频控制；所述中频采集处理模块是进行信号采集、处理、特征匹配及测向的核心单元，包括硬件处理模块及软件程序，所述硬件处理模块基于高性能FPGA芯片、DSP芯片及系统控制器；所述软件程序实现信号测向功能模块及特征识别库匹配模块。4.根据权利要求1所述的精准打击的低空拒止系统，其特征在于，所述雷达分系统包括天线子系统、射频子系统、数字子系统和转台；所述数字子系统中设置的接口模块用于对参数进行解译，依据命令包的信息转译为转台、收发信道、频率源、DDS、阵面分系统控制命令包和相应的工作时序，控制整个系统有序工作；在所述数字子系统的DDS产生发射中频信号，送往所述射频子系统中的收发信道与频率源模块，射频子系统对该信号进行上变频、滤波、放大后，形成Ku波段的低功率激励信号，进入所述天线子系统中的馈线网络分配后驱动T/R组件输出功率，经天线阵面对外辐射；阵面辐射出去的信号遇到目标后反射回天线阵面，阵面接收后经T/R组件放大后进入馈线网络合成和、方位差、俯仰差通道，与保护天线对应的保护通道一同送入射频子系统，进行放大、滤波和下变频处理，下变频至中频信号送往数字子系统；数字子系统对四路中频信号进行采样、数字下变频、脉压、相参积累、恒虚警、副瓣匿影、和差测角后，送往上位机实现跟踪处理，经跟踪处理后，送往指控软件进行显示处理。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：武春风，吴波，马社，秦建飞，吴斌，古亚辉，刘前，胡珂豪，
申请(专利权)人：航天科工微电子系统研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：