配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法，该系统及方法通过可悬停的领航直升机为飞行器提供导引激光，利用无人机的快速机动性确保该导引激光能够持续照射目标，而且通过该直升机为飞行器提供导引激光的同时，还自行根据接收到的漫反射激光信号解算目标坐标，并通过信号传输的方式将目标坐标传递给飞行器，从而使得飞行器即可以利用自身导引头探测到的目标坐标进行制导控制，还可以利用接收到的目标坐标作为补充，以便于在自身导引头未能获得目标坐标时准确地解算制导指令。

【技术实现步骤摘要】
配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法
本专利技术涉及飞行器制导控制领域，具体涉及一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法。
技术介绍
通过激光制导控制飞行器飞向目标位置是目前比较常用的制导控制方法，其原理是向目标位置发射特定频段的激光束，通过安装在飞行器上的导引头接收由目标漫反射的激光信号，并追踪该激光信号，从而使得飞行器获知目标位置，为制导控制提供目标位置信息；在实际工作过程中，飞行器的外界环境及其自身的飞行状态都是复杂多变的，当飞行器的飞行速度接近音速时，飞行器可能存在剧烈抖动，有些飞行器即使没有达到音速，其在下降飞行时也会发生抖动现象，另外，受到大风、暴雨等恶劣天气的影响，空气气流会变得不稳定，进而也会影响机体的稳定性，在飞行器抖动时，其上的导引头有可能在一定时间段内丢失追踪的激光信号，即激光信号从视场域中脱离，此时飞行器失去具体的目标位置，只能按照当前的飞行姿态继续飞行，直至再次捕获到激光信号或者着陆，自然会对最终的命中精度带来一定的不良影响。另外，如果目标是机动的，激光发射点与目标之间可能存在遮挡的问题，尤其在地形复杂的情况下，为了确保激光信号能够持续照射在目标上，需要使得激光照射点具备防遮挡的能力。由于上述原因，本专利技术人对现有的飞行器激光制导控制系统及控制方法做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的新的飞行器制导控制系统及方法。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，设计出一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法，该系统及方法通过可悬停的领航直升机为飞行器提供导引激光，利用无人机的快速机动性确保该导引激光能够持续照射目标，而且通过该直升机为飞行器提供导引激光的同时，还自行根据接收到的漫反射激光信号解算目标坐标，并通过信号传输的方式将目标坐标传递给飞行器，从而使得飞行器即可以利用自身导引头探测到的目标坐标进行制导控制，还可以利用接收到的目标坐标作为补充，以便于在自身导引头未能获得目标坐标时准确地解算制导指令，从而完成本专利技术。具体来说，本专利技术的目的在于提供一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，该系统包括激光导引头和领航直升机；所述激光导引头安装在飞行器上，用于接收目标上漫反射的激光信号，从而获得用于解算飞行器制导指令的弹目视线角速度，在所述领航直升机上设置有摄像头和激光目标指示器，所述摄像头用于寻找目标，获得目标周围区域的画面信息，并将该画面信息传递给地面控制站；所述激光目标指示器用于发射激光照射目标，并且接收目标漫反射的激光信号。本专利技术还提供一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制方法，该方法中，通过领航直升机上的激光目标指示器发射激光照射目标，通过安装在飞行器上的激光导引头接收目标处漫反射的激光信号，从而获得弹目视线角速度，通过领航直升机接收目标处漫反射的激光信号，获得目标位置坐标，再将获得的目标位置坐标通过信号发射单元传递给飞行器；通过领航直升机上设置有摄像头获得目标周围区域的画面信息，由地面控制站根据该目标周围区域的画面信息输出领航直升机的控制指令。本专利技术所具有的有益效果包括：(1)根据本专利技术提供的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法中，飞行器在末制导段通过激光导引头获得弹目视线角速度，当由于飞行器自身姿态等因素导致激光导引头不能捕获到激光信号时，飞行器仍然能够获得目标位置坐标，进而仍然能够解算出合理的制导指令，从而提高飞行器的抗干扰能力，提高命中率。(2)根据本专利技术提供的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法中，通过能够悬停的直升机发射照射激光，而且能够根据目标周围的画面信息调整直升机的飞行状态，确保持续照射不会丢失目标，使得飞行器整体飞行过程更为平稳，进而提高命中率。(3)根据本专利技术提供的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统及方法中，由于领航直升机能够较快速地机动，当目标机动速度较大时，仍然能够确保激光目标指示器与目标之间的距离维持在一定范围内，防止因目标与激光目标指示器距离过大而导致激光信号衰减，或者难以捕捉到目标。附图说明图1示出根据本专利技术一种优选实施方式的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统整体结构逻辑图；图2示出根据本专利技术一种优选实施方式的激光目标指示器结构示意图；图3示出本专利技术实施例中的飞行器及目标轨迹图；图4示出本专利技术对比例中的飞行器及目标轨迹图。附图标号说明：1-激光导引头2-领航直升机21-摄像头22-激光目标指示器23-卫星信号接收单元24-目标位置解算单元25-飞行器信号发射单元26-地面信号交互单元221-激光发射器222-激光探测器223-滤光片224-反射镜225-球形外罩3-地面控制站4-接收模块5-中转模块具体实施方式下面通过附图和实施例对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。根据本专利技术提供的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，如图1中所示，该制导控制系统包括激光导引头1和领航直升机2，其中，所述激光导引头1安装在飞行器上，用于接收目标上漫反的激光信号，从而锁定目标位置，实时提供用于解算飞行器制导指令的弹目视线角速度，所述激光导引头1可以选用本领域中已有的激光导引头，本申请对此不做特别限定。所述领航直升机2能够悬停在特定位置，还能够快速移动，以便于追踪目标或者提前绕开可能遮挡激光信号的物体，该领航直升机上设置有摄像头21和激光目标指示器22，能够发射激光照射目标，还能够接收目标漫反射的激光信号，进而确定目标位置坐标，并且将该目标位置坐标传递给飞行器。在一个优选的实施方式中，如图1中所示，所述领航直升机2包括摄像头21、激光目标指示器22、卫星信号接收单元23、目标位置解算单元24、飞行器信号发射单元25和地面信号交互单元26。其中，摄像头21包括用于在较大范围内搜寻目标，为激光目标指示器22照射目标提供基本的目标位置，该摄像头还用于获得目标周围区域的画面信息，并将该画面信息传递给地面控制站3，从而为使用者提供较大范围的视觉信息，从而判断出领航直升机的机动量。所述摄像头可以选用本领域中已有的摄像头，本申请中对此不做特别限定。所述地面控制站3上设置有显示屏，能够实时显示领航直升机上摄像头拍摄的目标周围区域的画面，以便于使用者操控该领航直升机。所述激光目标指示器22用于在摄像头获得目标的位置后，在其位置附近进行小范围搜索，一旦获取目标，即开始对目标进行跟踪，即具体捕获、追踪目标，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，该系统包括激光导引头(1)和领航直升机(2)；/n所述激光导引头(1)安装在飞行器上，用于接收目标上漫反射的激光信号，从而获得用于解算飞行器制导指令的弹目视线角速度，/n在所述领航直升机(2)上设置有摄像头(21)和激光目标指示器(22)，所述摄像头(21)用于寻找目标，获得目标周围区域的画面信息，并将该画面信息传递给地面控制站(3)；/n所述激光目标指示器(22)用于发射激光照射目标，并且接收目标漫反射的激光信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，该系统包括激光导引头(1)和领航直升机(2)；
所述激光导引头(1)安装在飞行器上，用于接收目标上漫反射的激光信号，从而获得用于解算飞行器制导指令的弹目视线角速度，
在所述领航直升机(2)上设置有摄像头(21)和激光目标指示器(22)，所述摄像头(21)用于寻找目标，获得目标周围区域的画面信息，并将该画面信息传递给地面控制站(3)；
所述激光目标指示器(22)用于发射激光照射目标，并且接收目标漫反射的激光信号。


2.根据权利要求1所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，
所述领航直升机(2)还包括卫星信号接收单元(23)、目标位置解算单元(24)、飞行器信号发射单元(25)和地面信号交互单元(26)；
所述卫星信号接收单元(23)用于接收卫星信号，从而获得领航直升机2所在的位置坐标，
所述目标位置解算单元(24)用于解算目标位置坐标，
所述飞行器信号发射单元(25)用于将目标位置坐标传递给飞行器；
所述地面信号交互单元(26)用于与地面控制站(3)信息交互，并将目标周围区域的画面信息传递给地面控制站(3)。


3.根据权利要求2所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，
激光目标指示器(22)包括激光发射器(221)、激光探测器(222)、滤光片(223)、反射镜(224)以及球形外罩(225)；
所述激光发射器(221)用于发射激光照射目标，
所述激光探测器(222)用于接收目标处漫反射的激光信号，
所述滤光片(223)用于过滤漫反射回来的激光信号，
所述反射镜(224)用于调整漫反射回来的激光方向，
所述球形外罩(225)是保护壳体，用以保护其内部的激光发射器(221)、激光探测器(222)、滤光片(223)和反射镜(224)。


4.根据权利要求2所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，
所述目标位置解算单元(24)用于根据激光探测器(222)获得的从目标处漫反射的激光信号解算出目标的位置坐标。


5.根据权利要求4所述的配置有领航直升机的飞行器激光制导控制系统，其特征在于，
当所述激光探测器(222)未能接收到从目标处漫反射的激光信号时，目标位置解算单元(24)根据前两个时刻获得的目标位置信息推算/估计出后续时刻的目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚宁，王辉，林德福，王伟，王江，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11