[发明专利]一种高机动主动捕获式反无人机系统及方法

权利要求书

1.一种高机动主动捕获式反无人机系统，其特征在于，包括：

地面站系统，包括第一光学雷达，所述第一光学雷达用于对设定区域进行全方位监控，一旦发现目标飞行器进入该设定区域，即向所述反无人机系统发送所述目标飞行器的位置信息；

无人机系统，包括无人机、捕捉部件、第二光学雷达、末端制导装置、传感器装置和飞控和电磁干扰系统，其中：所述捕捉部件安装于所述无人机上，所述第二光学雷达设置于地面上，所述末端制导装置、所述传感器装置均安装于所述无人机的中心位置，所述捕捉部件用于捕获所述目标飞行器；所述末端制导装置用于感知所述目标飞行器并探知所述目标飞行器的精确位置以进行制导捕捉；所述传感器装置用于获取所述无人机的速度和高度；所述飞控和电磁干扰系统安装于所述无人机的中心位置，所述飞控和电磁干扰系统包括飞控系统和电磁干扰系统，飞控系统用于控制所述无人机的稳定飞行，电磁干扰系统用于干扰所述目标飞行器的控制信号，使其失去控制以便于捕捉；

所述无人机系统接收到所述地面站系统发送的所述目标飞行器的位置信息，结合所述传感器装置、所述末端制导装置的信息，由所述无人机对所述目标飞行器进行追击，并利用所述捕捉部件进行第一次捕捉；

若第一次捕捉失败，则由所述第二光学雷达对所述无人机采用制导控制进行二次捕捉；在二次捕捉过程中，所述第二光学雷达用于使所述无人机的飞行受所述地面站系统控制，所述地面站系统根据实时跟踪测得所述目标飞行器及其相对位置和运动参数，形成制导指令发送给所述无人机，从而控制所述无人机对所述目标飞行器进行定位追击。

2.根据权利要求1所述的一种高机动主动捕获式反无人机系统，其特征在于，所述无人机在接近所述目标飞行器的最后阶段采用复合制导方式，即：

当所述无人机正面追击所述目标飞行器时，所述末端制导装置感知到所述目标飞行器，即采用所述末端制导装置探知目标飞行器的精确位置，并且通过所述电磁干扰系统向所述目标飞行器发射电磁干扰信号，使所述目标飞行器失去控制并实现捕获；

当所述无人机第一次没有捕捉到所述目标飞行器并背向远离所述目标飞行器、所述末端制导装置无法感知到所述目标飞行器时，则所述无人机通过第二光学雷达遥控式制导重新对目标飞行器进行定位追击，进行二次捕捉。

3.根据权利要求1所述的一种高机动主动捕获式反无人机系统，其特征在于，所述无人机为倾转机身式无人机，所述倾转机身式无人机的机身包括平行对称放置的两固定机翼及中间的支撑架，两固定机翼上共安装有大于2的偶数套旋翼，倾转机身式无人机在接收到关于目标飞行器的位置信息后，以多旋翼模式起飞；在进行目标飞行器跟踪追击捕捉时，以固定翼模式飞行。

4.根据权利要求1所述的一种高机动主动捕获式反无人机系统，其特征在于，所述捕捉部件包括捕捉框和捕网，其中：所述捕捉框安装于所述无人机的顶部，所述捕捉框内放置所述捕网，所述捕网一方面用于捕获目标飞行器，另一方面减缓捕获到目标飞行器时对所述无人机系统的冲击。

5.根据权利要求1所述的一种高机动主动捕获式反无人机系统，其特征在于，所述捕捉部件采用抛网或发射带有制导的网弹，对目标飞行器进行捕捉。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高机动主动捕获式反无人机系统，其特征在于，所述末端制导装置采集所述目标飞行器图像，再对采集到的图像预处理、特征提取、与模板图像的特征参数进行相似性度量，完成识别任务，同时计算出所述目标飞行器在图像坐标系中的坐标及角度，再将数据传入所述飞控系统，用于检测所述目标飞行器的位置。

7.根据权利要求6所述的一种高机动主动捕获式反无人机系统，其特征在于，所述末端制导装置中采用摄像头，或红外传感器，或超声波传感器，或图像传感器。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种高机动主动捕获式反无人机系统，其特征在于，所述传感器装置包括超声波传感器和光流传感器，超声波传感器和光流传感器均安装在于所述无人机的底部的中心位置；其中：

所述超声波传感器用于测量所述无人机的高度；

所述光流传感器用于测量所述无人机的速度。