[發明專利]超音速無人機超視距通訊和安全控制系統

在審

• 申請號: 201810593478.8
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108563218A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 陳萬里;李珂;王文劍;凡洪林;尚栢榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00;G05D1/10;H04B7/185
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李坤

本公開提供一種超音速無人機超視距通訊和安全控制系統，包括：設置在無人機上的遠程控制子系統和安全控制子系統，以及設置在地面的地面控制子系統，遠程控制子系統和安全控制子系統通過銥星通訊網絡實現數據傳輸，安全控制子系統，用于在遠程控制子系統故障時，實現發動機關車、降落傘應急開傘和數據回傳。本公開提供的超音速無人機超視距通訊和安全控制系統通過銥星通訊網絡的全方位的數據通信能力，地面控制子系統可以更好地對超音速無人機進行安全監測及應急控制，在銥星通信網絡的有效通訊范圍內，通信距離的限制將不復存在，超音速無人機將在軍事作戰、偵查監測、靶標模擬、地理勘測、搶險救災等領域擁有更加廣泛的應用。

技術領域

本公開涉及飛行器超視距通訊和安全監測技術領域，尤其涉及一種超音速無人機超視距通訊和安全控制系統。

背景技術

隨著人類航空進入超音速時代，超音速無人機也應運而生，其具有小展弦比、機動性能高、隱身性能好等特點。它最早作為靶機在部隊訓練和新武器試驗定型中起到了不可替代的作用。由于第四代超音速戰斗機具備超音速巡航、超機敏性和低可探測性等特點，其對現有防空武器系統的戰技術性能提出了更高的挑戰，也對如何有效的模擬這些空中目標提出了更高的要求。因此研制能夠有效模擬第四代戰斗機速度-高度特性、機動特性和隱身特性的高性能靶機成為了研制防空武器系統中的關鍵環節。

隨著航空技術的進步以及氣動設計的不斷優化，航空飛行器的巡航速度、續航半徑、續航時間都有顯著的提升。同亞音速無人機相比，超音速無人機的整體戰術技術指標有更一步的提高，包括隱身性能更好、飛行性能和機動性能更高，飛行包線更加寬廣，機載設備更加先進，武器更加強大，航程和作戰半徑更遠，能夠執行更加廣泛任務等。

然而，在實現本公開的過程中，本申請發明人發現，目前已有的視距監控系統包括無線數傳系統、無線圖傳系統以及2.4G手持遙控系統等，有效監測范圍從100m到300km不等，一般有效距離在100km以內。超音速無人機的航程半徑一般可達1000km左右，現有的視距通訊系統由于監測范圍的有限性，已經無法滿足超音速無人機巡航速度和續航半徑的要求，無法有效實現超音速無人機實時的遙控遙調、參數調整、數據回傳以及安全監測等；并且在超音速無人機遇到緊急突發情況(例如：包括空中停車、姿態失穩、信號遮擋等)時，無法有效控制超音速無人機實現應急開傘、緊急迫降以及航線調整等動作，容易導致超音速無人機機體損壞、設備損傷、人身傷害等各種突發性安全問題。

公開內容

(一)要解決的技術問題

基于上述技術問題，本公開提供一種超音速無人機超視距通訊和安全控制系統，以緩解現有的視距通訊系統由于監測范圍的有限性，無法滿足超音速無人機巡航速度和續航半徑的要求，無法有效實現超音速無人機實時的遙控遙調、參數調整、數據回傳以及安全監測等供能；并且在超音速無人機遇到緊急突發情況時，無法有效控制超音速無人機實現應急開傘以及緊急迫降等動作，容易導致超音速無人機機體損壞、設備損傷、人身傷害等各種突發性安全問題。

(二)技術方案

本公開提供一種超音速無人機超視距通訊和安全控制系統，包括：遠程控制子系統，設置在無人機上，其通過銥星通訊網絡發送遙測信息和安全監測信息，接收并解析遙控遙調指令和應急指令；安全控制子系統，設置在無人機上，與發動機和降落傘連接，且與所述遠程控制子系統連接，用于在所述遠程控制子系統故障時，實現發動機關車、降落傘應急開傘和所述遙測信息及所述安全監測信息回傳；以及地面控制子系統，其通過所述銥星通訊網絡接收并處理所述遠程控制子系統傳輸的所述遙測信息和所述安全監測信息，并向所述遠程控制子系統發送所述遙控遙調指令和所述應急指令。

在本公開的一些實施例中，其中：所述遠程控制子系統包括：銥星通訊天線，其與所述銥星通訊網絡連接，用于發送所述遙測信息和所述安全監測信息，并接收所述遙控遙調指令和所述應急指令；所述地面控制子系統包括：地面銥星通訊天線，其與所述銥星通訊網絡連接，用于接收所述遙測信息和所述安全監測信息，并發送所述遙控遙調指令和所述應急指令。