[發明專利]無人靶機控制系統

在審

• 申請號: 201711354110.8
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107861522A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 張勁松;白云潔;朱英勛
• 申請（專利權）人: 北京盈想東方科技股份有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司11249
• 代理人: 宋敏

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，具體地，涉及無人靶機控制系統。

背景技術

如今國際軍事航空工業已進入由第三代戰斗機向第四代戰斗機過渡的階段，中國也已進入了四代戰機的部署與列裝階段，為檢驗第四代戰斗機的作戰性能，為第四代戰斗機對空武器系統的試驗鑒定和裝備部隊后的軍事訓練提供保障，為地面防空部隊防御第四代戰斗機的導彈提供目標，開展研制模擬第四代戰斗機的高速、大機動性和高隱身性的靶機顯得非常重要。相對于四代戰機配套武器的先進靶機研制已成為無人機領域中迫切需要發展的目標。

靶機有兩大作用，一是新型對空武器的檢驗標準，二是戰訓的假想目標，相比與戰訓靶機而言，用于對空武器檢驗和評估的靶機具有更高性能要求，即必須能夠模擬四代戰機的基本飛行特征。四代戰機的基本特征是：高隱身目標(雷達散射截面積Radar Cross Section,RCS<0.02m2)、大機動過載(橫向過載8g并持續30s)、超音速飛行(M1.2～M1.7)。為了體現現代戰斗機的空中防御能力，靶機還需攜帶相應的任務裝置，使之具有紅外和雷達的對抗能力，用于模擬戰機在受導彈攻擊時能夠采用對抗行動。

體現四代戰機基本性能和抗干擾能力的靶機主要性能和特征如下。

1)小RCS目標特性，前向±30°雷達反射面小于0.01m2。

2)大機動飛行特征，要求水平過載8g持續40s，或10g過載持續10s。

3)高空高速飛行，要求飛行高度大于18000m，速度M1.2～M2。

4)目標增強器和抗干擾設備攜帶能力，25～50kg任務設備。

5)低研制和產生成本。

對空武器系統性能包絡面很寬，不是采用一個彈道就可以全面考核性能，通常需要設置10條以上的典型彈道來檢驗導彈性能，因此以四代戰機的模擬目標特性為牽引，按不同的導彈攻擊彈道和靶試科目針對性來設計和研制先進靶機。

目前，無人靶機控制系統還存在可靠性低、成本高和傳輸數據不準確的現象。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，提出無人靶機控制系統，以實現成本低、傳輸數據精確以及可靠性高的優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：無人靶機控制系統，主要包括：飛機平臺系統、機載設備系統、數據鏈路、地面站、發射系統、回收系統和保障設備；

所述飛機平臺系統，通過機載設備系統控制與地面站的通訊，實現無人靶機的飛行計劃；

所述機載設備系統，通過數據鏈路系統與地面站進行通訊，能夠完成對無人靶機的控制并按照地面規劃航路飛行，同時將姿態、航跡信息傳遞給地面站；

所述數據鏈路，提供一個地面與空中的遙控遙測通道，通過該通道建立飛控計算機與地面站操作、控制和顯示的聯系，從而保障無人目標機(靶機)能夠正常、穩定的執行飛行任務；

所述地面站，地面人員通過地面站與機載設備通訊，對無人靶機進行實時監控與控制，將飛行航路任務信息、控制指令和設定的飛行程序發送到機載設備系統，實現對無人靶機的控制；

所述發射系統，為無人靶機的飛行提供助力；

所述回收系統，通過機載設備系統對回收設備進行指令控制，實現無人靶機開傘、拋傘；

所述保障設備，對無人靶機飛行控制系統的各個機載設備單元進行故障檢測、故障診斷、定位故障，并根據故障診斷結果生成診斷結果報告，為無人機飛控系統的維護人員對飛控系統的維護提供依據。

進一步地，所述機載設備系統包括機載飛控計算機和伺服系統；

所述飛控計算機通過采集飛機狀態參數和控制指令，進行控制律計算，輸出控制信號，控制飛機舵面使飛機按照預定狀態飛行；

所述伺服系統采用PWM舵機，舵機與舵面機械連接，舵機接收飛控計算機的控制信號，驅動控制舵面。

進一步地，所述飛控計算機包括GPS接收機、IMU慣性測量單元、磁羅盤、氣壓高度計、空速計和計算機處理單元。

進一步地，所述計算機處理單元包括底層驅動模塊、導航解算模塊、制導控制模塊和飛行管理模塊。

進一步地，所述制導控制模塊為控制解算部分，采用三級控制，即第一級是導航級，第二級是制導級，第三級是控制級。

進一步地，所述IMU慣性測量單元輸出3個自由度角度、角速率和線加速度。

進一步地，所述數據鏈路系統包括數傳收發機(地/空)、天線和數據通信接口。