抛射物制导系统技术方案

一种用于部署搭载在抛射物上的制导系统，包括激光搜索探测器、成像设备和控制模块。激光搜索探测器的设计目的是根据目标上的激光点来探测抛射物的位置。成像设备被设计为用于捕捉抛射物前方的一个或多个图像。控制模块被设计成在第一模式下根据从激光搜索探测器接收到的输入来控制抛射物的飞行方向，在第二模式下根据从成像设备接收到的输入来控制抛射物的飞行方向，以及当抛射物朝目标飞行时在第一模式与第二模式之间切换。这两种制导技术都被用来开发一种改进的制导技术，该技术可提供高度准确的目标定位，并允许以更快的射速来对付多个目标。付多个目标。付多个目标。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抛射物制导系统

技术介绍

[0001]抛射物的精确制导系统(例如精确制导弹药)用于各种应用，包括瞄准应用。通过从不正确的目标中高效地确定正确的目标，可以最大限度地降低附带或其它意外损害的风险。将抛射物精确地制导到与其它结构或载具紧密组合的正确目标(例如在群体攻击的情况下)是很困难的，因为附近有许多相似的目标。
附图说明
[0002]所要求保护的主题的实施例的特征和优点将随着以下详细描述的进行并参考附图而变得显而易见，其中：
[0003]图1示出了根据本专利技术的一些实施例的与多个目标交战的载具。
[0004]图2图示了根据本专利技术的实施例的与非目标非常接近的目标的示例。
[0005]图3示出了根据本专利技术的实施例的抛射物。
[0006]图4示出了根据本专利技术的实施例的抛射物的制导系统。
[0007]图5A
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图5B示出了根据本专利技术的一些实施例的与多个目标交战的载具的各个阶段。
[0008]图6A和图6B示出了根据本专利技术的一些实施例的抛射物的制导系统的不同输出。
[0009]图7A和图7B示出了根据本专利技术的一些实施例的目标交战距离的数据图。
[0010]图8示出了根据本专利技术的实施例的制导抛射物的方法的流程图。
[0011]图9示出了根据本专利技术的实施例的发射一个或多个抛射物以与多个目标交战的方法的流程图。
[0012]虽然以下详细描述将参考说明性实施例进行，但是根据本专利技术，其许多替代、修改和变化将是显而易见的。
具体实施方式
[0013]公开了用于将抛射物制导至指定目标或多个目标的技术。这些技术在防御由多个相互靠近的攻击载具组成的群体攻击时特别有用。
[0014]将抛射物制导至特定目标的一种方法是使用激光瞄准系统，其中激光“锁定”到指定目标，抛射物跟踪激光并将自身制导至激光点，从而摧毁标记的目标。但是，该系统存在一些问题。首先，该系统要求激光点在抛射物的整个飞行持续时间内保持在目标上。对于快速移动的目标，这可能难以实现，并且在小船可能被上升和下降的波浪遮挡的海洋应用中也难以维持。其次，在单个目标被摧毁之前需要将激光保持在单个目标上会产生缓慢的射速，这在需要快速交战多个目标的群体攻击场景中可能不可行。其它制导技术使用图像处理系统捕捉火箭前方的图像(例如视频)，并使用复杂的算法来区分可能的目标以选择所需的目标。然后将抛射物制导至选定的目标。尽管这样的制导系统允许操作员在继续执行另一项任务之前基本上“发射并忘记”抛射物，但这些图像制导技术更容易出现错误的目标识别。
[0015]根据本专利技术的实施例，利用基于激光和基于图像的制导技术来开发改进的制导技术，该技术提供高度精确的瞄准并且允许以更快的射速来处理多个目标。在一个实施例中，一种用于部署搭载在抛射物上的制导系统包括激光搜索探测器、成像设备和控制模块。激光搜索探测器设计为根据目标上的激光点来探测抛射物的位置。成像设备设计为捕捉抛射物前方的一幅或多幅图像。控制模块设计为在第一模式下根据从激光搜索探测器接收到的输入来控制抛射物的飞行方向，在第二模式下根据从成像设备接收到的输入来控制抛射物的飞行方向，以及当抛射物朝目标飞行时在第一模式与第二模式之间切换。模式之间的切换可以动态方式发生，并且在一些这样的示例实施例中是基于抛射物与预定目标之间的距离。
[0016]总体概述
[0017]图1图示了友方载具102和一群敌方载具104之间的潜在交战场景。友方载具102可以是诸如直升机、无人机或战斗机之类的空中载具，仅举几个例子。敌方载具104可以是船、坦克或全地形载具，仅举几个例子。在下面的讨论中，为了简单起见，友方载具102是直升机而敌方载具104是船，但也考虑了其它场景，包括陆地资源，例如战车。
[0018]友方载具102可以包括激光源106，例如红色二极管激光器。当飞行员准备好与敌方载具104交战时，可以激活激光源106以形成瞄准在敌方载具104群中的特定敌方船110上的瞄准光束108。抛射物112从友方载具102向敌方载具104发射。在一些其它示例中，抛射物112从与友方载具102不同的位置发射。同样，激光源可以独立于友方载具并且位于与友方载具不同的位置。抛射物112可以是任何制导弹药，包括携带弹头有效载荷的机动设备，例如火箭。
[0019]抛射物112包括传感器以跟踪特定敌方舰或船110上的瞄准光束108的位置。瞄准光束108的位置用于沿着轨迹114制导抛射物112以拦截敌方船110。如果瞄准光束108丢失，或者如果瞄准光束108由于任何其它原因在敌方船110上失去其标记，则抛射物112可能失去跟踪敌方船110的能力并且可能丢失目标。从该示例中可以理解，友方载具102通常必须等到抛射物112击中其目标，然后才能将瞄准光束108瞄准到敌方载具104群的不同船上并发射另一个抛射物。在每一秒都很重要的情况下，攻击之间的这段时间可能会造成高昂的代价。
[0020]图2图示了包括敌方载具204和友方载具206两者的载具群202的另一个示例。例如，友方载具206可以是与载具群202内的其它敌方载具204非常接近(例如，小于100米)的民用船。尽管激光制导瞄准技术仍可用于从载具群202中精确定位特定敌方船，但其它基于图像的制导技术可能难以区分敌方载具204和友方载具206。使这个问题更加复杂的是友方载具206可能看起来与敌方载具204非常相似(相同的基本尺寸、热特征等)，即使在相对较短的距离外。在某些情况下，当抛射物能够确定它所跟踪的目标不是敌方载具时，改变抛射物的路线可能为时已晚。
[0021]这里的实施例描述了一种新的抛射物制导技术，该技术可以正确地区分友方载具和敌方载具，而不需要对目标进行连续激光跟踪。根据一个实施例，新的抛射物制导系统使用激光跟踪来最初“标记”特定目标，然后在抛射物飞行时将跟踪移交给基于图像的系统。然后，基于图像的系统将抛射物制导至先前用激光标记过的对象。基于图像的系统不需要执行复杂的图像处理算法来从敌方目标中确定友方目标。相反，根据一个实施例，基于图像
的系统跟踪用激光照射的任何对象，然后在激光点被移除之后继续跟踪该对象。当抛射物与目标相距给定阈值距离时，可能会发生基于激光的制导系统与基于图像的制导系统之间的移交。在另一个示例中，基于激光的制导系统与基于图像的制导系统之间的移交是基于确定从基于图像的制导系统观察到的目标与基于激光的制导系统所指示的角度位置相同。
[0022]此处讨论的新抛射物制导技术与以前的制导系统相比具有许多优点。第一，在发射前无需为抛射物上的制导系统加电并下载数据到抛射物。相反，抛射物可以立即发射，并可以在飞行中注视在激光点上，然后移交给基于图像的制导系统，而无需从外部来源接收任何其它信息。第二，不需要对发射平台进行修改以促进发射前加电和向抛射物传输数据。第三，在抛射物飞行时将制导移交给基于图像的制导系统的能力，为飞行员提供了宝贵的额外时间，从而可以瞄准另一个敌人并发射另一枚抛射物，或者在抛射物保持在航线上以拦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于部署搭载在抛射物上的制导系统，该制导系统包括：激光搜索探测器，其配置为参考目标上的激光点来探测抛射物的位置；成像设备，其用于捕捉该抛射物前方的一个或多个图像；和控制模块，其配置为在第一模式下，根据从该激光搜索探测器接收到的输入来控制该抛射物的飞行方向，在第二模式下基于从该成像设备接收到的输入来控制该抛射物的飞行方向，以及当该抛射物朝该目标飞行时，在该第一模式与该第二模式之间切换。2.根据权利要求1所述的制导系统，其中，由该成像设备捕获的该一个或多个图像包括该目标。3.根据权利要求2所述的制导系统，其中，该控制模块配置为在该第一模式下控制该抛射物朝向激光点的飞行方向，并且该控制模块配置为在该第二模式下控制该抛射物朝向该一个或多个图像中的该目标的飞行方向。4.根据权利要求1所述的制导系统，其中，该成像设备包括红外相机。5.根据权利要求1所述的制导系统，其中，该抛射物的飞行方向包括该抛射物的方位角和仰角中的一个或多个。6.根据权利要求1所述的制导系统，其中，该控制模块配置为在该抛射物朝向该目标飞行时，在该第一模式到该第二模式之间转换。7.根据权利要求1所述的制导系统，其中，该控制模块配置为，当该抛射物距离该目标给定距离时，从该第一模式切换到该第二模式。8.根据权利要求1所述的制导系统，其中，该控制模块还配置为，当从该第一模式切换到该第二模式时，向操作员发送信号。9.一种抛射物，包括：制导系统，其包括激光搜索探测器，其配置为参考目标上的激光点来探测该抛射物的位置，成像设备，其配置为捕捉该抛射物前方的一个或多个图像，和控制模块，其配置为在第一模式下，基于从该激光搜索探测器接收到的输入来控制该抛射物的飞行方向，在第二模式下，基于从该成像设备接收到的输入来控制该抛射物的飞行方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维，
申请(专利权)人：BAE系统信息和电子系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：