【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞弹，具体为一种低成本子母弹跟随系统。
技术介绍
1、战争中的子母弹是一种复杂的武器系统，通常由一个母弹和多个子弹，即分离的弹头组成。这种设计允许在一个发射平台上携带多个子弹，每个子弹可以独立目标
2、现代战争中的子母钻地炸弹，一般采用多枚高精度巡飞弹对一个坐标的多次精准攻击，从而实现逐层穿透。这就对巡飞弹制导精度有较高要求，对于高精度巡飞弹一般制导难度大，造价较高。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种低成本子母弹跟随系统，解决了对巡飞弹制导精度有较高要求，对于高精度巡飞弹一般制导难度大，造价较高的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种低成本子母弹跟随系统，包括：
3、自动化控制模块用于管理整个系统的操作；
4、子母弹最大的容量为九枚；
5、多个后向信号转发器安装在每个子弹上，用于处理或传输导弹信号的设备；
6、传感器模块安装在子弹上，用于探测目标、测量距离和跟踪子母弹的运动；
7、数据处理模块负责处理传感器数据、通信数据和导航信息；
8、安全模块确保系统的安全运行；
9、定位与导航模块用于测量和记录子弹的位置、速度和方向；
10、动力模块安装于子母弹的母体上，提供子弹飞行所需的动力。
11、优选的，所述子母弹包括头弹、多个中弹和末弹，多个所述后向信号转发器分别安装在头弹和多个中弹上，
12、优选的，所述传感器模块包括雷达传感器、光学传感器、惯性测量单元和温度传感器，所述雷达传感器用于测量目标的距离、方向和速度，所述光学传感器用于在可见光和红外光谱范围内捕捉目标的图像，所述惯性测量单元用于测量系统的加速度和角速度，所述温度传感器用于监测环境温度。
13、优选的，所述雷达传感器包括高精度制导雷达和跟随雷达，所述高精度制导雷达通过发射雷达波束并接收返回的信号，能够提供高度准确的目标信息，所述高精度制导雷达安装在头弹上，所述跟随雷达用于探测、定位和跟踪目标位置的雷达系统，所述跟随雷达安装在末弹上。
14、优选的，所述惯性测量单元包括加速度计和陀螺仪，所述加速度计用于测量物体在三个轴上的加速度，所述陀螺仪用于测量物体的角速度或旋转速度，即物体绕其轴的旋转速率。
15、优选的，所述数据处理模块包括数据接收单元、数据预处理单元、数据融合单元、决策与控制单元和状态监控单元，所述数据接收单元用于负责接收来自传感器的原始数据，所述数据预处理单元用于对接收到的原始数据进行初步处理，所述数据融合单元负责将来自不同传感器的数据进行融合，以获取更全面和准确的目标信息，所述决策与控制单元用于根据数据处理和分析的结果，制定决策并实施控制策略，所述状态监控单元用于监测系统的运行状态、性能参数和故障信息。
16、优选的，所述安全模块包括应急停止系统，所述应急停止系统与故障检测与诊断单元、环境监测单元和电源监测与管理相连，所述应急停止系统具有紧急停机机制，以便在出现危急情况时能够迅速停止系统的运行，减小潜在的损害，所述故障检测与诊断单元负责监测系统各个组件的状态，检测潜在的故障或异常情况，并提供相关的诊断信息，所述环境监测单元用于监测系统所处的环境条件，所述电源监测与管理用于监测电源状态，确保系统在电力供应方面的稳定性，并在需要时采取节电措施以延长系统寿命。
17、优选的，所述定位与导航模块包括全球定位系统接收器、磁力计、气压计、姿态传感器和数据融合算法，所述全球定位系统接收器用于获取子母弹当前的全球位置信息，所述磁力计用于检测地球的磁场，提供指南针数据，帮助定位方向，所述气压计用于测量大气压力，提供高度数据，所述姿态传感器用于测量和维持子母弹的姿态和方向，所述数据融合算法用于将来自不同传感器的数据进行融合和整合，以提高定位和导航的精确度和可靠性。
18、优选的，所述自动化控制模块、子母弹、后向信号转发器、传感器模块、数据处理模块、安全模块和定位与导航模块之间通过数据接口进行信息传递和交互。
19、优选的，所述自动化控制模块、子母弹、后向信号转发器、传感器模块、数据处理模块、安全模块和定位与导航模块之间通过控制接口进行指令传递和控制。
20、工作原理：头弹、中弹和末弹顺序发出，到达指定高度转发器和跟随雷达开机，跟随雷达发出ku频段周期脉冲信号，信号内调制有数据报文，同时ka频段接收机开机扫描；中弹、头弹转发器接收到脉冲信号后，即发出起始频率固定的ka频段调频连续波信号其内含有各弹编号的调制信号，直至下个脉冲到来，末弹跟随雷达根据接收到的信号，测定各弹和末弹间的距离、角度，测量完成后将与各弹间的相对位置关系编码至ku频段脉冲信号内，继续发出，前弹接收脉冲信号，解调得到自身与末弹相对关系以及末弹与头弹位置关系后，计算得到自身与头弹位置关系，从而调整自身姿态，跟随前弹，从而减少了雷达的使用，并且依旧可以完成精准制导，继而能够降低制导难度，造价较低。
21、本专利技术提供了一种低成本子母弹跟随系统。具备以下有益效果：
22、1、本专利技术通过由头弹和中弹安装后向信号转发器，进行信号的转发，同时通过在头弹上安装高精度制导雷达，从而能够提供高准确度的目标信息，并通过末弹上的跟随雷达接收返回信息，从而能够计算得到自身与头弹位置关系，从而调整自身姿态，跟随前弹，继而能够提高精度，同时减少零部件的使用，因此能够降低制导难度，并能够降低造价。
23、2、本专利技术安全模块能够实现自动检测故障并进行诊断，同时进行环境监测和电源监测与管理，从而能够根据外部环境、电源或者故障的信息，进行应急停止，从而能够避免出现错误打击，同时能够保护飞弹自身。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述子母弹（2）包括头弹（201）、多个中弹（202）和末弹（203），多个所述后向信号转发器（3）分别安装在头弹（201）和多个中弹（202）上，所述传感器模块（4）分别安装在头弹（201）和末弹（203）上。
3.根据权利要求1所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述传感器模块（4）包括雷达传感器（401）、光学传感器（402）、惯性测量单元（403）和温度传感器（404），所述雷达传感器（401）用于测量目标的距离、方向和速度，所述光学传感器（402）用于在可见光和红外光谱范围内捕捉目标的图像，所述惯性测量单元（403）用于测量系统的加速度和角速度，所述温度传感器（404）用于监测环境温度。
4.根据权利要求3所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述雷达传感器（401）包括高精度制导雷达（4011）和跟随雷达（4012），所述高精度制导雷达（4011）通过发射雷达波束并接收返回的信号，能够提供高度准确的目标信息，
5.根据权利要求3所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述惯性测量单元（403）包括加速度计（4031）和陀螺仪（4032），所述加速度计（4031）用于测量物体在三个轴上的加速度，所述陀螺仪（4032）用于测量物体的角速度或旋转速度，即物体绕其轴的旋转速率。
6.根据权利要求1所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述数据处理模块（5）包括数据接收单元（501）、数据预处理单元（502）、数据融合单元（503）、决策与控制单元（504）和状态监控单元（505），所述数据接收单元（501）用于负责接收来自传感器的原始数据，所述数据预处理单元（502）用于对接收到的原始数据进行初步处理，所述数据融合单元（503）负责将来自不同传感器的数据进行融合，以获取更全面和准确的目标信息，所述决策与控制单元（504）用于根据数据处理和分析的结果，制定决策并实施控制策略，所述状态监控单元（505）用于监测系统的运行状态、性能参数和故障信息。
7.根据权利要求1所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述安全模块（6）包括应急停止系统（601），所述应急停止系统（601）与故障检测与诊断单元（602）、环境监测单元（603）和电源监测与管理（604）相连，所述应急停止系统（601）具有紧急停机机制，以便在出现危急情况时能够迅速停止系统的运行，减小潜在的损害，所述故障检测与诊断单元（602）负责监测系统各个组件的状态，检测潜在的故障或异常情况，并提供相关的诊断信息，所述环境监测单元（603）用于监测系统所处的环境条件，所述电源监测与管理（604）用于监测电源状态，确保系统在电力供应方面的稳定性，并在需要时采取节电措施以延长系统寿命。
8.根据权利要求1所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述定位与导航模块（7）包括全球定位系统接收器（701）、磁力计（702）、气压计（703）、姿态传感器（704）和数据融合算法（705），所述全球定位系统接收器（701）用于获取子母弹当前的全球位置信息，所述磁力计（702）用于检测地球的磁场，提供指南针数据，帮助定位方向，所述气压计（703）用于测量大气压力，提供高度数据，所述姿态传感器（704）用于测量和维持子母弹的姿态和方向，所述数据融合算法（705）用于将来自不同传感器的数据进行融合和整合，以提高定位和导航的精确度和可靠性。
9.根据权利要求1所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述自动化控制模块（1）、子母弹（2）、后向信号转发器（3）、传感器模块（4）、数据处理模块（5）、安全模块（6）和定位与导航模块（7）之间通过数据接口进行信息传递和交互。
10.根据权利要求1所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述自动化控制模块（1）、子母弹（2）、后向信号转发器（3）、传感器模块（4）、数据处理模块（5）、安全模块（6）和定位与导航模块（7）之间通过控制接口进行指令传递和控制。
...【技术特征摘要】
1.一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述子母弹（2）包括头弹（201）、多个中弹（202）和末弹（203），多个所述后向信号转发器（3）分别安装在头弹（201）和多个中弹（202）上，所述传感器模块（4）分别安装在头弹（201）和末弹（203）上。
3.根据权利要求1所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述传感器模块（4）包括雷达传感器（401）、光学传感器（402）、惯性测量单元（403）和温度传感器（404），所述雷达传感器（401）用于测量目标的距离、方向和速度，所述光学传感器（402）用于在可见光和红外光谱范围内捕捉目标的图像，所述惯性测量单元（403）用于测量系统的加速度和角速度，所述温度传感器（404）用于监测环境温度。
4.根据权利要求3所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述雷达传感器（401）包括高精度制导雷达（4011）和跟随雷达（4012），所述高精度制导雷达（4011）通过发射雷达波束并接收返回的信号，能够提供高度准确的目标信息，所述高精度制导雷达（4011）安装在头弹（201）上，所述跟随雷达（4012）用于探测、定位和跟踪目标位置的雷达系统，所述跟随雷达（4012）安装在末弹（203）上。
5.根据权利要求3所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述惯性测量单元（403）包括加速度计（4031）和陀螺仪（4032），所述加速度计（4031）用于测量物体在三个轴上的加速度，所述陀螺仪（4032）用于测量物体的角速度或旋转速度，即物体绕其轴的旋转速率。
6.根据权利要求1所述的一种低成本子母弹跟随系统，其特征在于，所述数据处理模块（5）包括数据接收单元（501）、数据预处理单元（502）、数据融合单元（503）、决策与控制单元（504）和状态监控单元（505），所述数据接收单元（501）用于负责接收来自传感器的原始数据，所述数据预处理单元（502）用于对接收到的原始数据进行初步处理，所述数据融合单元（503）负责将来自不同传感器的数据进行融合，以获...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国栋，岳峰，刘鹏飞，
申请(专利权)人：烟台弘武机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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