基于无人机投放组网的导弹拦截方法与流程

1.本发明涉及导弹防御技术领域，尤其是一种基于无人机投放组网的导弹拦截方法。


背景技术：

2.现有的导弹防御系统是根据来袭导弹的弹道发射防空导弹，通过动能拦截器进行寻踪摧毁来袭导弹，动能拦截器（kinetic interceptor）采用红外成像探测技术进行自主寻踪，影响拦截成功率的一个重要因素是来袭导弹和防空导弹两者的速度，防空导弹拦截低速来袭导弹的成功率比较高，由于洲际远程导弹的末段速度很大，现有导弹防御系统只能在前段和中段进行拦截，难以在末段对其进行拦截，战区级末段反导系统也只能对于中导末段有一定的效能，面对远导末段的高超音速也无能为力。需要寻求一种新的导弹拦截方法，可以对中远程导弹的末段进行拦截，以便构成对中远导弹的前、中、末段多级拦截。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种基于无人机投放组网的导弹拦截方法，通过无人机的投放组网实现对高低速导弹的末段拦截。
4.本发明提出了一种基于无人机投放组网的导弹拦截方法，其特征在于包括以下步骤：（1）通过侦测信息推断来袭导弹的飞行路径；（2）把旋翼无人机投放到所述导弹飞行路径中的某一位置；（3）控制所述无人机悬停在来袭导弹的弹道上，组成拦截网等待来袭导弹；（4）当来袭导弹飞近所述无人机的拦网区域，引爆无人机以摧毁所述导弹。
5.本发明在来袭导弹的预警时间内，把无人机投放到来袭导弹的弹道上，然后通过无人机的悬停功能在预设位置组成拦截网以等待来袭导弹，一方面通过无人机的后发先至、以静制动的方式化解来袭导弹的高速优势，另一方面通过张网以待，扩大拦截区域，使来袭导弹自投罗网。
附图说明
6.图1是本发明方法的原理示意图。
7.图2是本发明方法的流程控制示意图。
具体实施方式
8.如图1所示的本发明方法原理示意图，在来袭导弹的预警时间内，在其末段弹道上投放旋翼无人机，利用旋翼无人机可以在空中停留的功能，张网等待来袭导弹，图中显示了三道拦截网。
9.本发明方法的流程控制示意图如图2所示，步骤包括：
（1）通过侦测信息推断来袭导弹的飞行路径；（2）把旋翼无人机投放到所述导弹飞行路径中的某一位置；（3）控制所述无人机悬停在来袭导弹的弹道上，组成拦截网等待来袭导弹；（4）当来袭导弹飞近所述无人机的拦网区域，引爆无人机以摧毁所述导弹。
10.在步骤（1）中，通过卫星、雷达等侦测来袭导弹，推断其飞行路径和到达时间，根据弹道高度和预警时间，控制步骤 （2）。
11.在步骤（2）中所述的投放，根据弹道高度和预警时间选择无人机的投放方式。
12.对于中远程导弹，飞行高度高，预警时间长，发射窗口长，可以通过火箭把无人机投放到高空，一个火箭可以携带多个无人机；对于短程导弹，飞行高度低，预警时间短，发射窗口短，可以通过火炮发射的炮弹快速把无人机投放到一定高度，一发炮弹投放一个无人机；对于海面舰艇小面积的防空，可以通过弹射装置把无人机弹射出去，再通过无人机自身飞行到预设位置，而对于大面积的陆地战区防空可以通过飞机预先进行批量投放。
13.为了便于无人机的投放，可以把无人机的旋翼做成折叠式，以缩小无人机的体积。此外，对于一些低空区域，也可以直接控制无人机起飞、并飞行到预设位置，通过无人机自身完成投放过程。
14.在步骤（3）中，控制无人机在来袭导弹的弹道上组成拦截网，如果导弹防御系统的侦测能力较强，对来袭导弹的弹道推断比较精准，可以通过单机的爆炸范围组成拦截网进行拦截。为了提高拦截命中率，可以采用多机组网方式进行拦截。比如四个无人机组成的四方阵、五个无人机组成的五角阵列、更多无人机组成的蜂窝阵型等，通过无人机的排列组合，获得最大拦截网面积。
15.此外，对于多机组成的拦截网，还可以根据单机爆炸摧毁范围设置单机之间的网格距离，以使在无人机最少的情况下获得最大面积的爆炸冲击范围。
16.所述拦截网的网面角度可以在水平与垂直之间变化，以使拦截网在来袭导弹的弹道方向投射面积最大。比如对于垂直俯冲导弹，拦截网则呈水平状态，对于水平飞行导弹，拦截网应沿垂面布设，对于一定入射角的导弹，拦截网的网面与导弹的弹道方向垂直。
17.此外，为了增加拦截保险系数，可以在来袭导弹的弹道上设置多级拦截网，通过在弹道上的错位布置，以减少拦截网在所述弹道方向的重叠面积，增加多级拦截网在弹道方向的投射面积，进一步加大拦截网的拦截面积，如图1中的虚线范围所示的等效拦截面积。
18.所述无人机组成的拦截网可以在空间移动，以对准所述导弹的飞行路径。通过无人机的飞行坐标或路径，可以控制拦截网整体移动。控制中心可以控制每个无人机一起协同移动，也可以控制一个领头羊，通过领头羊协调其它无人机一起移动。
19.在侦测到来袭导弹后，在发射窗口时间内投放无人机，使无人机后发先至，悬停在空中，张网以待，等待来袭导弹自投罗网。
20.在步骤（4）中，判断来袭导弹飞近无人机拦网区域的一种方法是通过防御系统侦测导弹的飞行轨迹，通过实时对比导弹与拦截网的位置，判断导弹与拦截网的距离，当导弹与拦截网的距离小于一定阈值，通过控制中心引爆无人机，爆毁来袭导弹。
21.判断来袭导弹飞近无人机拦网区域的另一种方法是通过无人机上的侦测装置侦测来袭导弹，比如无人机通过近距离红外线、或近距离微型雷达探测到来袭导弹，随即自我引爆。通过多个无人机携带的侦测装置，可以形成侦测相阵，提高探测的角度范围和准确
度。
22.进一步，可以设置回收功能，控制所述无人机返回到指定位置进行回收，比如通过地面的坐标位置回收到陆地，或通过海上的坐标位置回收到舰艇上，或通过空中的坐标位置回收到等待的直升机内。
23.需要说明的是，由于旋翼无人机的飞行限制，只能在低空末段拦截中远程导弹，需要通过提升旋翼无人机的飞行高度，以提高拦截的高度。此外，在发射的时间窗口内完成无人机的投放是一个关键环节，防御系统提供的预警时间越长越好，根据预警时间和来袭导弹的路径，选择合适的投放方式，火箭可以投放的高度较高，但所需时间也相对较长，火炮可以快速投放，但投放的高度受到一定限制。
24.本发明预先在来袭导弹的飞行路径上投放无人机，通过后发先至的方法应对不同导弹的高低速度问题，也就是说，通过无人机的以静制动，可以化解高超音速导弹的速度优势，此外，通过无人机组成的拦截网，在来袭导弹的弹道上形成防空墙，以面挡点，提高命中率，不单可以在末段拦截中远程高速导弹，也可以拦截近程导弹。


技术特征：
1.一种基于无人机投放组网的导弹拦截方法，其特征在于包括以下步骤：（1）通过侦测信息推断来袭导弹的飞行路径；（2）把旋翼无人机投放到所述导弹飞行路径中的某一位置；（3）控制所述无人机悬停在来袭导弹的弹道上，组成拦截网等待来袭导弹；（4）当来袭导弹飞近所述无人机的拦网区域，引爆无人机以摧毁所述导弹。2.根据权利要求1所述控制方法，其特征是：根据弹道高度和/或预警时间选择无人机的投放方式。3.根据权利要求2所述控制方法，其特征是：所述投放方式包括通过控制无人机自身飞行进行投放、或通过投放装置进行投放。4.根据权利要求3所述控制方法，其特征是：所述投放装置包括火箭、火炮、飞机、弹射装置中的一种或多种。5.根据权利要求1或2或3或4所述控制方法，其特征是：在所述导弹飞行路径中的多个位置投放无人机，以形成多道无人机拦截网。6.根据权利要求5所述控制方法，其特征是：所述多道拦截网在来袭导弹的弹道上的错位布置，以减少拦截网在所述弹道方向的重叠面积、加大拦截面积。7.根据权利要求1或6所述控制方法，其特征是：所述无人机组成的拦截网可以在空间移动，以对准所述导弹的飞行路径。8.根据权利要求1或6所述控制方法，其特征是：所述拦截网的网面角度可以在水平与垂直之间变化，以使拦截网在来袭导弹的弹道方向投射面积最大。9.根据权利要求1所述控制方法，其特征是：所述引爆无人机包括通过控制中心引爆，或无人机自我控制引爆。10.根据权利要求1所述控制方法，其特征是：通过控制所述无人机返回到指定位置进行回收。

技术总结
本发明提出了一种基于无人机投放组网的导弹拦截方法，在来袭导弹的预警时间内，把无人机投放到来袭导弹的弹道上，然后通过无人机的悬停功能在预设位置组成拦截网以等待来袭导弹，一方面通过无人机的后发先至、以静制动的方式化解来袭导弹的高速优势，另一方面通过张网以待，扩大拦截区域，使来袭导弹自投罗网。使来袭导弹自投罗网。使来袭导弹自投罗网。


技术研发人员：胡渐佳
受保护的技术使用者：胡渐佳
技术研发日：2021.03.06
技术公布日：2022/9/8