无人机集群反拦截协同打击的制导方法技术

本发明专利技术公开了无人机集群反拦截协同打击的制导系统及方法，涉及无人机防御技术领域，无人机集群反拦截协同打击的制导系统，包括集群通信系统

【技术实现步骤摘要】
无人机集群反拦截协同打击的制导方法


[0001]本专利技术涉及无人机防御
，具体为无人机集群反拦截协同打击的制导方法
。

技术介绍

[0002]无人机集群是指由多架无人机组成的一个整体，通过协同工作和通信技术，实现集体行动和协同完成任务
。
无人机集群可应用于军事
、
民用
、
科研等领域
。
[0003]无人机集群反拦截协同打击的制导方法是指在无人机集群遭遇拦截威胁时，通过协同配合和制导技术，实现对拦截威胁的反击
。
[0004]现无人机在进行使用时，当使用范围内存有干扰无人机通信信号的装置时，影响集群的协同能力，尤其当无人机与地面控制中心失去通信时，使得无人机无法发挥作用，往往只能迫降或在空中位置进行保持，尤其在进行反制协同打击过程中，失去通信使得无人机无法进行任务工作
。
[0005]所以我们提出了无人机集群反拦截协同打击的制导方法，以便于解决上述中提出的问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供无人机集群反拦截协同打击的制导方法，以解决上述
技术介绍
提出的目前市场上的问题
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]无人机集群反拦截协同打击的制导系统，包括集群通信系统
、
切换系统
、
频率调整系统
、
协同控制系统
、
识别与跟踪系统
、
路径规划与避障系统；
[0009]其中，集群通信系统用于实现无人机集群内部的通信，使得集群中的无人机能够相互进行信息交流和协同操作；
[0010]切换系统用于负责监测当前通信频段的干扰情况，并根据情况自动切换到干扰较小的频段；
[0011]频率调整系统用于基于当前通信环境的干扰情况，根据需要进行独立调整无人机集群的通信频率，提高抗干扰能力；
[0012]协同控制系统用于负责无人机集群的协同工作，包括集群中各个无人机之间的通信
、
位置信息的共享和任务分配；
[0013]本专利技术一个或多个实施例中，集群通信系统包括网络通信模块
、
控制中心通信模块
、
定位模块
、
传感器通信模块和防干扰通信模块；
[0014]其中，网络通信模块用于通过无线通信技术，建立无人机集群之间的通信网络；
[0015]控制中心通信模块用于对整个无人机集群进行协同控制和指挥，无人机可以接收控制中心通信模块所发出的指令
、
发送状态信息和接收任务更新；
[0016]定位模块用于对无人机集群的位置定位和同步，无人机集群中的每个无人机均对
自己的位置和其他无人机的位置进行知晓，以便进行协同控制和避免碰撞；
[0017]传感器通信模块用于与无人机上搭载的传感器进行通信，感知周围环境和目标，即获取实时的环境信息，并将其传输给其他无人机或集群控制中心；
[0018]防干扰通信模块用于应对携带信号屏蔽器的干扰，减小干扰对通信的影响
。
[0019]本专利技术一个或多个实施例中，切换系统包括干扰监测模块
、
切换决策模块
、
控制频段模块和第一信息交互模块；
[0020]其中，干扰监测模块用于通过接收来自其他模块的干扰指标或者通过自身的传感器监测当前通信频段的干扰情况，并将监测结果传递给切换决策模块；
[0021]切换决策模块用于根据干扰监测模块提供的干扰情况，进行切换决策；
[0022]控制频段模块通过与通信设备的接口进行通信，控制设备切换到指定的频段；
[0023]第一信息交互模块负责与其他模块进行信息交互，实现与其他各模块的协同工作；
[0024]本专利技术一个或多个实施例中，频率调整系统包括信道扫描模块
、
频率调整策略模块和第二信息交互模块；
[0025]其中，信道扫描模块用于扫描当前通信环境中的信道，并获取各个信道的干扰情况；
[0026]频率调整策略模块用于根据当前的干扰情况和通信需求，制定频率调整的策略；
[0027]第二信息交互模块用于与其他模块进行信息交互，以获取更精确的频率调整信息；
[0028]本专利技术一个或多个实施例中，协同控制系统包括位置信息共享模块
、
任务分配模块；
[0029]其中，位置信息共享模块负责实现无人机集群中各个无人机的位置信息的共享；
[0030]任务分配模块基于无人机的性能
、
当前任务的紧急程度和无人机的位置对全部无人机的分配和调度，以实现集群的协同工作
。
[0031]本专利技术一个或多个实施例中，识别与跟踪系统包括图像采集及处理模块
、
目标检测模块
、
目标跟踪模块
、
目标识别模块和数据关联模块；
[0032]其中，图像采集及处理模块用于获取从无人机上的摄像头或传感器中获取图像或视频信息，并对采集到的信息进行预处理；
[0033]目标检测模块利用目标检测算法，对预处理后的图像进行分析，识别出图像中的目标物体；
[0034]目标跟踪模块在目标检测模块的基础上，通过目标跟踪算法，实时追踪目标物体的位置和动态变化；
[0035]目标识别模块对已经追踪到的目标进行进一步的识别和分类，以确定目标的类型和属性；
[0036]数据关联模块用于将多架无人机的目标识别和跟踪结果进行关联，确保各个无人机之间的目标信息一致性和准确性
。
[0037]本专利技术一个或多个实施例中，路径规划与避障系统包括环境感知模块
、
地图构建模块
、
路径规划模块
、
避障模块
、
协同操控模块；
[0038]其中，环境感知模块用于通过摄像头
、
雷达及传感器获取周围环境的地形
、
障碍物
位置
、
拦截威胁信息；
[0039]地图构建模块用于将环境感知模块获取到的信息进行处理和分析，构建出障碍物位置
、
地形特征地图；
[0040]路径规划模块根据地图信息和任务要求，基于最短路径
、
最快到达时间
、
能量消耗因素使用路径规划算法确定无人机集群的最优路径；
[0041]避障模块用于在路径规划模块的基础上，使用避障算法对路径进行调整，最大程度避开障碍物以确保安全；
[0042]协同操控模块对无人机集群中的每个无人机进行协同控制，确保它们按照规划好的路径进行飞行，并避开障碍物
。
[0043]无人机集群反拦截协同打击的制导方法，包括如下步骤：
[0044]P1、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
无人机集群反拦截协同打击的制导系统，其特征在于，包括集群通信系统
、
切换系统
、
频率调整系统
、
协同控制系统
、
识别与跟踪系统
、
路径规划与避障系统；其中，集群通信系统用于实现无人机集群内部的通信，使得集群中的无人机能够相互进行信息交流和协同操作；切换系统用于负责监测当前通信频段的干扰情况，并根据情况自动切换到干扰较小的频段；频率调整系统用于基于当前通信环境的干扰情况，根据需要进行独立调整无人机集群的通信频率，提高抗干扰能力；协同控制系统用于负责无人机集群的协同工作，包括集群中各个无人机之间的通信
、
位置信息的共享和任务分配
。2.
根据权利要求1所述的无人机集群反拦截协同打击的制导系统，其特征在于：集群通信系统包括网络通信模块
、
控制中心通信模块
、
定位模块
、
传感器通信模块和防干扰通信模块；其中，网络通信模块用于通过无线通信技术，建立无人机集群之间的通信网络；控制中心通信模块用于对整个无人机集群进行协同控制和指挥，无人机可以接收控制中心通信模块所发出的指令
、
发送状态信息和接收任务更新；定位模块用于对无人机集群的位置定位和同步，无人机集群中的每个无人机均对自己的位置和其他无人机的位置进行知晓，以便进行协同控制和避免碰撞；传感器通信模块用于与无人机上搭载的传感器进行通信，感知周围环境和目标，即获取实时的环境信息，并将其传输给其他无人机或集群控制中心；防干扰通信模块用于应对携带信号屏蔽器的干扰，减小干扰对通信的影响
。3.
根据权利要求1所述的无人机集群反拦截协同打击的制导系统，其特征在于：切换系统包括干扰监测模块
、
切换决策模块
、
控制频段模块和第一信息交互模块；其中，干扰监测模块用于通过接收来自其他模块的干扰指标或者通过自身的传感器监测当前通信频段的干扰情况，并将监测结果传递给切换决策模块；切换决策模块用于根据干扰监测模块提供的干扰情况，进行切换决策；控制频段模块通过与通信设备的接口进行通信，控制设备切换到指定的频段；第一信息交互模块负责与其他模块进行信息交互，实现与其他各模块的协同工作
。4.
根据权利要求1所述的无人机集群反拦截协同打击的制导系统，其特征在于：频率调整系统包括信道扫描模块
、
频率调整策略模块和第二信息交互模块；其中，信道扫描模块用于扫描当前通信环境中的信道，并获取各个信道的干扰情况；频率调整策略模块用于根据当前的干扰情况和通信需求，制定频率调整的策略；第二信息交互模块用于与其他模块进行信息交互，以获取更精确的频率调整信息
。5.
根据权利要求1所述的无人机集群反拦截协同打击的制导系统，其特征在于：协同控制系统包括位置信息共享模块
、
任务分配模块；其中，位置信息共享模块负责实现无人机集群中各个无人机的位置信息的共享；任务分配模块基于无人机的性能
、
当前任务的紧急程度和无人机的位置对全部无人机的分配和调度，以实现集群的协同工作
。6.
根据权利要求1所述的无人机集群反拦截协同打击的制导系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：李叶芃，李颜军，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：