[發明專利]一種基于拍波HPM的反無人機群系統

有效

• 申請號: 202011371328.6
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112492866B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 陳俊;徐曉天;周偉
• 申請（專利權）人: 成都錦江電子系統工程有限公司
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;G01S13/88;G01S7/41
• 代理公司: 成都立新致創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51277
• 代理人: 周方建

本發明公開了一種基于拍波HPM的反無人機群系統，該系統包括安裝在方艙一的高功率微波發射及天線部分，以及安裝在方艙二的控制及信息處理部分，所述方艙一和方艙二之間通過光纖通信；工作狀態下，所述雷達天線開始圍繞饋源旋轉并進入目標搜索模式，當發現威脅目標后，方艙二向方艙一發送攻擊指令和目標方位，雷達天線在提前10°轉至目標方位的時候，高功率選通開關置于電磁脈沖攻擊狀態，本發明將HPM源產生的微波經高增益定向天線發射出去，形成高功率、能量集中且具有方向性的微波射束，使之成為一種殺傷破壞性武器，它通過毀壞敵方的電子元器件、干擾敵方的電子設備來瓦解敵方武器的作戰能力，對反無人機群具有顯著效果。

技術領域

本發明涉及反無人機領域，尤其涉及一種基于拍波HPM的反無人機群系統。

背景技術

隨著武器裝備的集成化越來越高，各國空軍所擁有的飛機種類和數量越來越少，成本越來越高。以二戰為例，在幾年的時間內各國制造的戰機近百萬架，而每架的成本僅有數千至數萬美元。但時至今日，以美國為首的軍事強國，其現役戰機也僅有千架左右，但每架先進戰機的成本卻高達數億美元。隨著科技的發展，這一趨勢將更加明顯，我們可以預想，幾十年后，各國擁有的戰機可能僅有一兩種，數量僅有百余架，而每架的成本可能升至數十億美元。

在戰爭理論中，有一個基礎性理論Lanchester定律。戰斗力=參戰單位總數×單位戰斗效率，而且作戰單元數量是比單元作戰能力更重要的戰爭勝負決定因素。基于單元數量的重要性和科技發展帶來的系統高集成性的矛盾,以美國為例，其一方面在武器高度集成上不斷引領新的作戰模式，另一方面，也在多任務分解方面發展新的裝備，即將原本造價高昂的多任務系統分解為若干低成本的小規模作戰平臺,但這一作戰模式始終受距離和平臺的限制,直到20世紀初,美國大力發展各式軍用無人機裝備后,為這一集群式的作戰模式提供了廣闊的平臺,也隨即引領了未來新的作戰模式。

美軍在無人機系統發展的牽引下，很快提出了無人機集群作戰的概念。2000年，DARPA啟動無人機群空中戰役研究計劃；2002年，JFCOM對無人機集群作戰效能進行了研究；2005年，AFRL提出了協同空域作戰的概念；2006年，AFIT研究了無人機群的自組織行為和自適應能力。

美軍無人機集群作戰概念一經發布，便引起了廣泛關注和研究。2006年，英國奎奈蒂克公司于成功地進行了一種新型的無人機控制和管理系統驗證試驗，該系統可控制和自主組織多架無人機協同執行作戰任務。2012年，美國賓夕法尼亞大學“格拉斯帕”實驗室成功讓16—20架小型四旋翼無人機在室內組成各種形狀的飛行編隊，具有協同飛行、軌跡規劃、規避障礙等能力。

國內的民用無人機技術近幾年得到了大力發展。同時，各研究機構緊盯國外發展趨勢，在無人機集群作戰和無人機自主技術方面也取得了重大突破。其中，中國電科集團與清華大學合作開展的多無人機自主協同技術，在航展上進行了演示飛行，獲得國內外的廣泛關注。

相比于功能復雜全面的某一單機作戰平臺，無人機集群在作戰時具備以下優勢：

（1）功能分布化：將單個完備作戰平臺所具備的各項功能如偵察監視、電子干擾、打擊與評估等能力“化整為零”，分散到大量低成本、功能單一的作戰平臺中，通過大量異構、異型的個體來實現原本復雜的系統功能，系統的倍增效益將使無人機集群具備遠超單一平臺的作戰能力。

（2）體系生存率：無人機集群具有“無中心”和“自主協同”的特性，集群中的個體并不依賴于某個實際存在的、特定的節點來運行。在對抗過程中，當部分個體失去作戰能力時，整個無人機集群仍然具有一定的完整性，仍可繼續執行作戰任務。

（3）效費交換比：功能單一的無人機平臺成本較低，在進行作戰任務時，敵方應對大量的無人機個體需要消耗數十倍甚至上百倍的成本來進行防御，這將在戰爭中為我方帶來顯著的成本優勢。