一种无人机目标特性模拟系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无人机目标特性模拟系统，该系统包括地面收发控制平台，以及与所述地面收发控制平台通信连接的电磁特性模拟装置、红外特性模拟装置和运动特性模拟装置。本发明专利技术的无人机目标特性模拟系统通过地面电磁特性模拟装置、红外特性模拟装置、运动特性模拟装置与地面收发控制平台对无人机的电磁特性、红外特性和运动特性进行实时调整，可以同时对多种不同类型飞行目标进行目标特性模拟，同时还可以对多个目标的真实飞行参数和航迹进行校对和调整，实现了飞行参数和航迹的精确控制，有效增强了无人机目标特性模拟与真实飞行目标的相似性，并提升了无人机飞行的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人飞行器模拟控制
，尤其涉及一种无人机目标特性模拟系统。
技术介绍
当前，随着科技水平的不断提高，无人机的应用越来越广泛。无人机凭借其良好的机动性和隐蔽性正在成为现代高科技战争中不可缺少的武器，已经被越来越多地装备到各国军队，无人机在进行军事上的侦察、执行作战任务或在通信、气象监测、灾害监测、地质勘察中可以降低劳动强度、减少人员伤亡，同时，无人机在测绘、航拍、搜寻等民用领域的应用也不断扩大。无人机目标特性模拟系统包括电磁特性模拟、红外特性模拟和运动特性模拟。电磁特性模拟最简单的方法是改变无人机的RCS值大小，目前通过在无人机上加装角反射器、龙博透镜反射器、介质反射器等方式扩大无人机的RCS值，但上述方法的得到的RCS值均为固定值，无法满足对多类型目标进行电磁特性模拟。目前的无人机的体型通常较小，其尺寸和质量均小于真实飞行目标，另外由于无人机的发动机比真实飞行目标要小的多，因此无人机的红外特性比真实的飞行目标要小得多，因此通常需要在无人机上搭载红外增强设备，现有技术中的红外增强设备仅能针对单一的飞行目标进行红外特性模拟，无法有的放矢的对不同类型飞行目标进行红外特性模拟。空中威胁目标的类型多，不可能通过单一无人机完成对其运动特性模拟。目前可利用无人机的型号种类多，性能指标各不相同的特点，通过航迹规划的方法，使具有不同动态性能的无人机在规定的时域、空域和速度域内模拟所需的威胁目标，进而形成对多目标空中威胁的模拟。通过多机协调航迹规划确立每一架无人机的飞行路线，还需要在防止空中碰撞事故外，同时保证各无人机按时到达预定的空域。但是现有的运动特性模拟装置无法精确协调多机航迹，无人机无法按时到达预定的空域，空中碰撞事故更是时有发生。因此，如何专利技术一种无人机目标特性模拟系统是本领域技术人员有待解决的技术难题。
技术实现思路
为解决现有技术无法对不同类型的飞行目标进行准确的目标特性模拟，本专利技术提供了一种无人机目标特性模拟系统，可以对多类型目标进行电磁特性模拟和红外特性模拟，在运动特性模拟中通过轨迹偏移校对和参数校对精确协调多机航迹，使得无人机能够根据规划的航线按时到达预定的空域，并可有效降低了空中碰撞事故的比率，同时缩小了无人机与真实飞行目标在电磁特性、红外特性和运动特性方面的差异。为解决上述技术问题，本专利技术包括以下的技术方案：一种无人机目标特性模拟系统，该系统包括地面收发控制平台，与地面收发控制平台通信连接的电磁特性模拟装置、红外特性模拟装置和运动特性模拟装置，其中，所述电磁特性模拟装置包括单片微控制器、信号分配器和RCS可变角反射器，所述单片微控制器通过信号分配器与所述地面收发控制平台通信连接，所述信号分配器用于接收地面收发控制平台发送的控制信号并进行中转和再分配，所述单片微控制器通过接收信号分配器再分配的控制信号以调节所述RCS可变角反射器的RCS值，所述RCS可变角反射器为由可伸缩连接骨架与若干固定在可伸缩连接骨的架多层反射器叶面形成的四个三面直角反射空间，所述可伸缩连接骨架通过自身收缩将所述多层反射器叶面逐层剥离以改变RCS可变角反射器的RCS值；所述红外特性模拟装置包括处理器、信号转换器和悬挂发射机构，所述处理器通过信号转换器与所述地面收发控制平台通信连接，所述信号转换器用于接收地面收发控制平台发送的控制信号并将其转换为处理器能识别的信号，所述悬挂发射机构包括若干装载有曳光弹的挂架，不同挂架上的曳光弹具有不同的填药量，悬挂发射机构通过接收处理器的信号来确定发射对应挂架上的曳光弹；所述运动特性模拟装置包括数据传输模块、参数测量模块、轨迹载入模块、数据处理模块、轨迹偏移校对模块、参数校对模块和动力控制模块，所述数据传输模块接收由地面收发控制平台设定的模拟飞行轨迹和模拟飞行参数，所述轨迹载入模块接收所述参数测量模块发送的真实飞行参数和实时坐标并转发至所述数据处理模块中，所述数据处理模块将接收到的真实飞行参数和实时坐标处理形成真实飞行轨迹和真实飞行参数；所述轨迹偏移校对模块用于检测真实飞行轨迹与模拟飞行轨迹的误差，误差超过设定阈值，则通过所述动力控制模块对真实飞行轨迹进行调整，所述参数校对模块用于检测真实飞行参数与模拟飞行参数的误差，误差超过设定阈值，则通过所述动力控制模块对真实飞行参数进行调整；所述地面收发控制平台用于向电磁特性模拟装置、红外特性模拟装置和运动特性模拟装置发送控制命令，接收并显示电磁特性、红外特性和运动特性的模拟结果。作为优选地，所述地面收发控制平台包括电磁特性控制模块、红外特性控制模块、运动特性控制模块、数据收发模块、显示模块与处理器；所述电磁特性控制模块用于设定模拟RCS参数，所述电磁特性控制模块用于设定模拟红外辐射参数，所述运动特性控制模块用于设定模拟飞行参数和模拟飞行轨迹，所述模拟RCS参数、模拟红外辐射参数、模拟飞行参数和模拟飞行轨迹经所述处理器处理为控制命令后通过所述数据收发模块转发至对应模拟装置，所述数据收发模块接收电磁特性、红外特性和运动特性的模拟结果，并显示在所述显示模块上。作为优选地，所述运动特性模拟装置还包括返航判断模块和降落缓冲模块，所述返航判断模块用于判断是否超出轨迹偏移校对模块的校正范围，根据超出校正范围结果生成降落信号；所述降落缓冲模块用于接收降落信号激活降落缓冲装置。作为优选地，所述地面收发控制平台还包括报警模块，所述报警模块用于接收所述运动特性模拟装置的返航判断模块生成的降落信号并进行自动报警。作为优选地，所述参数测量模块包括处理装置、与所述处理装置电连接的数字磁罗盘、激光测距装置、惯性传感器、GPS定位模块、图像拍摄模块、高度测量模块和飞行速度检测模块。作为优选地，所述激光测距装置用于判断无人机与其他目标之间是否处于预先设定的安全阈值内，并根据否定结果生成变向信号，所述动力控制模块接收变向信号进行强制变向。作为优选地，所述可伸缩连接骨架为五根等长且可同步收缩的电动推杆，所述多层反射器叶面是由若干子叶面拼接成的等腰直角三角形，所述子叶面上设有用于套设在电动推杆上的固定环。作为优选地，所述电动推杆内部设有控制电路，所述控制电路接收单片微控制器的信号通过电路的通断实现可伸缩连接骨架收缩的开始与停止。进一步优选地，所述挂架为弹射挂架，所述弹射挂架的两侧设有防摆...

【技术保护点】
一种无人机目标特性模拟系统，其特征在于，该系统包括地面收发控制平台，与地面收发控制平台通信连接的电磁特性模拟装置、红外特性模拟装置和运动特性模拟装置，其中，所述电磁特性模拟装置包括单片微控制器(11)、信号分配器(12)和RCS可变角反射器(13)，所述单片微控制器(11)通过信号分配器(12)与所述地面收发控制平台通信连接，所述信号分配器(12)用于接收地面收发控制平台发送的控制信号并进行中转和再分配，所述单片微控制器(11)通过接收信号分配器(12)再分配的控制信号以调节所述RCS可变角反射器(13)的RCS值，所述RCS可变角反射器(13)为由可伸缩连接骨架(1)与若干固定在可伸缩连接骨架(1)的多层反射器叶面(2)形成的四个三面直角反射空间，所述可伸缩连接骨架(1)通过自身收缩将所述多层反射器叶面(2)逐层剥离以改变RCS可变角反射器的RCS值；所述红外特性模拟装置包括处理器(21)、信号转换器(22)和悬挂发射机构(23)，所述处理器(21)通过信号转换器(22)与所述地面收发控制平台通信连接，所述信号转换器(22)用于接收地面收发控制平台发送的控制信号并将其转换为处理器(21)能识别的信号，所述悬挂发射机构(23)包括若干装载有曳光弹的挂架，悬挂发射机构(23)通过接收处理器(21)的信号来确定发射对应挂架上的曳光弹；所述运动特性模拟装置包括数据传输模块(31)、参数测量模块(32)、轨迹载入模块(33)、数据处理模块(34)、轨迹偏移校对模块(35)、参数校对模块(36)和动力控制模块(37)，所述数据传输模块(31)接收由地面收发控制平台设定的模拟飞行轨迹和模拟飞行参数，所述轨迹载入模块(33)接收所述参数测量模块(32)发送的实时飞行参数和实时坐标 并转发至所述数据处理模块(34)中，所述数据处理模块(34)将接收到的实时飞行参数和实时坐标处理形成真实飞行轨迹和真实飞行参数；所述轨迹偏移校对模块(35)用于检测真实飞行轨迹与模拟飞行轨迹的误差，误差超过设定阈值，则通过所述动力控制模块(37)对真实飞行轨迹进行调整，所述参数校对模块(36)用于检测真实飞行参数与模拟飞行参数的误差，误差超过设定阈值，则通过所述动力控制模块(37)对真实飞行参数进行调整；所述地面收发控制平台用于向电磁特性模拟装置、红外特性模拟装置和运动特性模拟装置发送控制命令，接收并显示电磁特性、红外特性和运动特性的模拟结果。...

【技术特征摘要】
1.一种无人机目标特性模拟系统，其特征在于，该系统包括地面收发控制平台，与地面收发控制平台通信连接的电磁特性模拟装置、红外特性模拟装置和运动特性模拟装置，其中，
所述电磁特性模拟装置包括单片微控制器(11)、信号分配器(12)和RCS可变角反射器(13)，所述单片微控制器(11)通过信号分配器(12)与所述地面收发控制平台通信连接，所述信号分配器(12)用于接收地面收发控制平台发送的控制信号并进行中转和再分配，所述单片微控制器(11)通过接收信号分配器(12)再分配的控制信号以调节所述RCS可变角反射器(13)的RCS值，所述RCS可变角反射器(13)为由可伸缩连接骨架(1)与若干固定在可伸缩连接骨架(1)的多层反射器叶面(2)形成的四个三面直角反射空间，所述可伸缩连接骨架(1)通过自身收缩将所述多层反射器叶面(2)逐层剥离以改变RCS可变角反射器的RCS值；
所述红外特性模拟装置包括处理器(21)、信号转换器(22)和悬挂发射机构(23)，所述处理器(21)通过信号转换器(22)与所述地面收发控制平台通信连接，所述信号转换器(22)用于接收地面收发控制平台发送的控制信号并将其转换为处理器(21)能识别的信号，所述悬挂发射机构(23)包括若干装载有曳光弹的挂架，悬挂发射机构(23)通过接收处理器(21)的信号来确定发射对应挂架上的曳光弹；
所述运动特性模拟装置包括数据传输模块(31)、参数测量模块(32)、轨迹载入模块(33)、数据处理模块(34)、轨迹偏移校对模块(35)、参数校对模块(36)和动力控制模块(37)，所述数据传输模块(31)接收由地面收发控制平台设定的模拟飞行轨迹和模拟飞行参数，所述轨迹载入模块(33)接收所述参数测量模块(32)发送的实时飞行参数和实时坐标并转发至所述数据处理模块(34)中，所述数据处理模块(34)将接收到的实时飞行参数和实时坐标处理形成真实飞行轨迹和真实飞行参数；所述轨迹偏移校对模块(35)用于检测真实飞行轨迹与模拟飞行轨迹的误差，误差超过设定阈值，则通过所述动力控制模块(37)对真实飞行轨迹进行调整，所述参数校对模块(36)用于检测真实飞行参数与模拟飞行参数的误差，误差超过设定阈值，则通过所述动力控制模块(37)对真实飞行参数进行调整；
所述地面收发控制平台用于向电磁特性模拟装置、红外特性模拟装置和运动特性模拟装置发送控制命令，接收并显示电磁特性、红外特性和运动特性的模拟结果。
2.如权利要求1所述的无人机目标特性模拟系统，其特征在于，所述地面收发控制平台包括电磁特性控制模块(41)、红...

【专利技术属性】
技术研发人员：修宏明，
申请(专利权)人：北京航天科颐技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11