多架无人机协同作战智能指挥控制系统

摘要

本发明公开了一种多架无人机协同作战智能指挥控制系统，包括无人飞行器及与无人飞行器无线通信连接的控制终端，无人飞行器外形似海鸥，用于以集群空域盘旋方式进行巡逻侦测，若侦测到敌情时，则将侦测到的敌情信息传递给控制终端，向控制终端进行预警提示，并展开密集型攻击，以自爆的形式冲向敌方航母的信号塔和/或信息传导装置，破坏敌方航母和/或舰艇的信号源系统；以及由控制终端对设定领空区域内的信号进行屏蔽，干扰敌方的作战指挥系统。本发明提供的多架无人机协同作战智能指挥控制系统，制作成本低、适用性高；集群巡逻侦测效果好、防卫安全系数高；运行维护价格低、摧毁目标精准度高。

说明书

技术领域

本发明涉及武器装备技术领域，尤其公开了一种多架无人机协同 作战智能指挥控制系统。

背景技术

现有的武器装备价格昂贵，科技创新成本极高，一是不仅需要大 量科技人才埋头苦干，还得配套昂贵的试验设备。二是漫长的武器研 发周期，足以将武器装备的价格推高到让人咂舌的地步。三是武器装 备价格的居高不下还有其他非技术原因，主要表现在个别国家与公司 对技术的垄断上，能自主制造先进战斗机、军舰、坦克、弹道导弹等 先进主战武器的国家不超过5个，能造雷达、炮管、鱼雷等二级武器 与备件的国家也不超过10个。此外，资本逐利的本性加剧了这一状 况，他们甚至通过非常手段人为制造紧张形势，诱发地区冲突，从而 提高武器装备的售价与销量。

因此，现有武器装备价格昂贵，是一件亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种多架无人机协同作战智能指挥控制系统，旨在 解决现有武器装备价格昂贵的技术问题。

本发明提供一种多架无人机协同作战智能指挥控制系统，包括无 人飞行器及与无人飞行器无线通信连接的控制终端，无人飞行器外形 似海鸥，用于以集群空域盘旋方式进行巡逻侦测，若侦测到敌情时， 则将侦测到的敌情信息传递给控制终端，向控制终端进行预警提示， 并展开密集型攻击，以自爆的形式冲向敌方航母的信号塔和/或信息 传导装置，破坏敌方航母和/或舰艇的信号源系统；以及由控制终端 对设定领空区域内的信号进行屏蔽，干扰敌方的作战指挥系统。控制 终端包括无线通信模块和信号屏蔽模块，无线通信模块用于接收无人 飞行器传递过来的设定领空区域内的敌情信息；信号屏蔽模块与无线 通信模块电连接，用于若识别到无线通信模块接收到无人飞行器传递 过来的设定领空区域内的敌情信息，则对设定领空区域内的信号进行 屏蔽，干扰敌方的作战指挥系统。

进一步地，无人飞行器包括侦测装置和攻击装置，

侦测装置，用于若侦测到敌情时，则将侦测到的敌情信息传递给 控制终端，向控制终端进行预警提示；

攻击装置与侦测装置电连接，用于若侦测装置侦测到敌情时，则 展开密集型攻击，以自爆的形式冲向敌方航母的信号塔和/或信息传 导装置，破坏敌方航母和/或舰艇的信号源系统；并对侦测到的敌情 所在领空区域内的信号进行屏蔽，干扰敌方的作战指挥系统。

进一步地，侦测装置包括频谱感知模块、控制器和GPS位置识 别模块，

频谱感知模块，用于对拟侦测通信信号进行频谱侦测；

控制器与频谱感知模块和GPS位置识别模块电连接，用于分析 频谱感知模块频谱侦测到的通信信号，获取是否存在敌情；若存在敌 情，则下发位置标识指令给GPS位置识别模块，让GPS位置识别模 块对敌方航母的信号塔和/或信息传导装置进行位置识别。

进一步地，攻击装置包括冲击模块和自爆模块，

冲击模块与GPS位置识别模块电连接，用于在GPS位置识别模 块识别到敌方航母的信号塔和/或信息传导装置的位置时，冲向敌方 航母的信号塔和/或信息传导装置；

自爆模块与冲击模块电连接，用于识别到无人飞行器冲至敌方航 母的信号塔和/或信息传导装置时，则以自爆的形式摧毁敌方航母的 信号塔和/或信息传导装置，破坏敌方航母和/或舰艇的信号源系统。

进一步地，频谱感知模块包括接收前端、可重构滤波器、窗函数 发生器和模拟相关模块，

接收前端，用于将拟侦测通信信号的频段信息下变频，形成频谱 信号；

可重构滤波器与接收前端电连接，用于拟制拟侦测通信信号相邻 频段能量；

窗函数发生器，用于生成平滑的窗信号波形，产生窗函数信号；

模拟相关模块分别与接收前端和窗函数发生器电连接，用于对接 收前端下变频后形成的频谱信号与窗函数发生器产生的窗函数信号 进行处理，得到拟侦测通信信号的频谱能量信息。

进一步地，接收前端包括低噪声放大器、混频器和频率综合器， 低噪声放大器，用于滤除拟侦测通信信号的噪声干扰；

混频器与低噪声放大器电连接，用于将滤除噪声干扰的拟侦测通 信信号与本振产生的信号混频；

频率综合器与混频器电连接，用于将混频后的拟侦测通信信号进 行频率合成，将拟侦测通信信号的频段信息下变频，形成频谱信号。

进一步地，窗函数发生器包括存储器、数模转换器和抗混叠滤波 器，

存储器，用于存储窗函数的波形；

数模转换器与存储器电连接，用于读出存储器存储的窗函数的波 形数据、并将窗函数的波形数据转换为模拟窗函数信号；

抗混叠滤波器与数模转换器电连接，用于滤去数模转换器转换的 模拟窗函数信号中的镜像信号与时钟，产生平滑的窗信号波形。

进一步地，模拟相关模块包括乘法器、积分器和直流失调消除电 路，

乘法器分别与接收前端和窗函数发生器电连接，用于将接收前端 下变频后形成的频谱信号与窗函数发生器产生的窗函数信号相乘；

积分器与乘法器电连接，用于对乘法器相乘后的频谱信号经过积 分量化后，得到拟侦测通信信号的频谱能量信息；

直流失调消除电路分别与乘法器和积分器电连接，用于消除乘法 器和积分器电路失配引起的直流偏差。

进一步地，数模转换器为二进制编码的数模转换器、温度计编码 的数模转换器或分段式的数模转换器。

进一步地，数模转换器包括电流单元矩阵和开关网络，电流单元 矩阵包括单位电流源及与单位电流源电连接的编码电路，

编码电路与单位电流源电连接，用于输出数字信号控制单位电流 源。

进一步地，数模转换器还包括温度计译码器和二进制译码器，编 码电路包括共栅管、开关管和锁存器，共栅管、开关管和锁存器设于 同一阵列中；开关管分别与二进制译码器和温度计译码器电连接，二 进制译码器用于在开关管的控制下，输出显示数字信号中的低位数 字；温度计译码器用于在开关管的控制下，输出显示数字信号中的高 位数字。

本发明所取得的有益效果为：

本发明提供一种多架无人机协同作战智能指挥控制系统，采用无 人飞行器和控制终端，无人飞行器外形似海鸥，用于以集群空域盘旋 方式进行巡逻侦测，若侦测到敌情时，则将侦测到的敌情信息传递给 控制终端，向控制终端进行预警提示，并展开密集型攻击，以自爆的 形式冲向敌方航母的信号塔和/或信息传导装置，破坏敌方航母和/或 舰艇的信号源系统；以及由控制终端对设定领空区域内的信号进行屏 蔽，干扰敌方的作战指挥系统。本发明提供的多架无人机协同作战智 能指挥控制系统，制作成本低、适用性高；集群巡逻侦测效果好、防 卫安全系数高；运行维护价格低、摧毁目标精准度高。

附图说明

图1为本发明提供的多架无人机协同作战智能指挥控制系统一 实施例的功能框图；

图2为图1中所示的无人飞行器一实施例的功能模块示意图；

图3为图2中所示的侦测装置一实施例的功能模块示意图；

图4为图2中所示的攻击装置一实施例的功能模块示意图；

图5为图3中所示的频谱感知模块一实施例的功能模块示意图；

图6为图5中所示的接收前端一实施例的功能模块示意图；

图7为图5中所示的窗函数发生器一实施例的功能模块示意图；

图8为图5中所示的模拟相关模块一实施例的功能模块示意图；

图9为图7中所示的数模转换器第一实施例的功能模块示意图；

图10为图9中所示的电流单元矩阵一实施例的功能模块示意图；

图11为图7中所示的数模转换器第二实施例的功能模块示意图；

图12为图10中所示的编码电路一实施例的功能模块示意图。

附图标号说明：

100、无人飞行器；200、控制终端；210、无线通信模块；220、 信号屏蔽模块；110、侦测装置；120、攻击装置；111、频谱感知模 块；112、控制器；113、GPS位置识别模块；121、冲击模块；122、 自爆模块；1111、接收前端；1112、可重构滤波器；1113、窗函数发 生器；1114、模拟相关模块；11111、低噪声放大器；11112、混频器； 11113、频率综合器；11131、存储器；11132、数模转换器；11133、 抗混叠滤波器；11141、乘法器；11142、积分器；11143、直流失调消除电路；111321、电流单元矩阵；111322、开关网络；1113211、 单位电流源；1113212、编码电路；111323、温度计译码器；111324、 二进制译码器；11132121、共栅管；11132122、开关管；11132123、 锁存器。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体 的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

如图1所示，本发明第一实施例提出一种多架无人机协同作战智 能指挥控制系统，包括无人飞行器100及与无人飞行器100无线通信 连接的控制终端200，无人飞行器100外形似海鸥，用于以集群空域 盘旋方式进行巡逻侦测，若侦测到敌情时，则将侦测到的敌情信息传 递给控制终端200，向控制终端200进行预警提示，并展开密集型攻 击，以自爆的形式冲向敌方航母的信号塔和/或信息传导装置，破坏 敌方航母和/或舰艇的信号源系统；以及由控制终端200对设定领空 区域内的信号进行屏蔽，干扰敌方的作战指挥系统。其中，控制终端 200包括无线通信模块210和信号屏蔽模块220，无线通信模块210 用于接收无人飞行器100传递过来的设定领空区域内的敌情信息；信 号屏蔽模块220与无线通信模块210电连接，用于若识别到无线通信 模块210接收到无人飞行器100传递过来的设定领空区域内的敌情信 息，则对设定领空区域内的信号进行屏蔽，干扰敌方的作战指挥系统。 在本实施例中，无线通信模块210可以是GPRS模块，也可以是3G 模块、4G模块、5G模块等。控制终端200可以是移动终端，也可以 是固定终端，均在本专利的保护范围之内。

本发明的创思意图为在正当防卫条件下，研制一种外形为海鸥的 无人飞行器100，具有侦测及攻击功能，以海鸥形式在领海上空盘旋 守卫国土的“金瓯”战机。本战机可集群式在中国领海的空域内盘旋， 附带侦测攻击及信号传递功能，以30只为集群单位以隔开空间(每 30海里/群)进行巡逻侦测，在遇到危险时及时进行信号传递，向控 制终端200进行预警提示并展开密集型攻击。多架无人机协同作战智 能指挥控制系统集群以自爆的形式冲向敌方航母的信号塔及信息传 导装置，破坏敌方航母或舰艇的信号源系统，以达到切断敌方信号通 信的目的。同时，多架无人机协同作战智能指挥控制系统在侦测到敌 情时可进行领空区域内的信号屏蔽，干扰敌方的作战指挥系统。

在上述结构中，请见图2，图2为图1中所示的无人飞行器一实 施例的功能模块示意图，在本实施例中，无人飞行器100包括侦测装 置110和攻击装置120，其中，侦测装置110，用于若侦测到敌情时， 则将侦测到的敌情信息传递给控制终端200，向控制终端200进行预 警提示；攻击装置120与侦测装置110电连接，用于若侦测装置110 侦测到敌情时，则展开密集型攻击，以自爆的形式冲向敌方航母的信 号塔和/或信息传导装置，破坏敌方航母和/或舰艇的信号源系统；并 对侦测到的敌情所在领空区域内的信号进行屏蔽，干扰敌方的作战指 挥系统。优选地，无人飞行器100的制作材料具有腐蚀性功能，在自 爆后能够迅速腐蚀敌方航母或舰艇的信号装置。每只无人飞行器100 的成本不高，(可大批量化生产)多架无人飞行器100集群攻击敌方 航母或舰艇时，以小数量的牺牲率来造成对敌方航母或舰艇的更大损 伤。

进一步地，参见图3，图3为图2中所示的侦测装置一实施例的 功能模块示意图，在本实施例中，侦测装置110包括频谱感知模块 111、控制器112和GPS位置识别模块113，其中，频谱感知模块111， 用于对拟侦测通信信号进行频谱侦测；控制器112与频谱感知模块111和GPS位置识别模块113电连接，用于分析频谱感知模块111频 谱侦测到的通信信号，判断侦测到的通信信号是否为合法信号，若判 断侦测到的通信信号为合法信号，则说明不存在敌情；若判断侦测到 的通信信号为非法信号，则说明存在敌情。若存在敌情，则控制器112下发位置标识指令给GPS位置识别模块113，让GPS位置识别模 块113对敌方航母的信号塔和/或信息传导装置进行位置识别和标示。 在本实施例中，通过多个无人飞行器100上的侦测装置110来侦测敌 情，并将侦测到的敌情信息传递给控制终端200，向控制终端200进行预警提示，从而提醒相关人员及时关注敌情，以采取相对应的防范 和攻击措施。

优选地，请见图4，图4为图2中所示的攻击装置一实施例的功 能模块示意图，在本实施例中，攻击装置120包括冲击模块121和自 爆模块122，其中，冲击模块121与GPS位置识别模块113电连接， 用于在GPS位置识别模块113识别到敌方航母的信号塔和/或信息传 导装置的位置时，冲向敌方航母的信号塔和/或信息传导装置；自爆 模块122与冲击模块121电连接，用于识别到无人飞行器100冲至敌 方航母的信号塔和/或信息传导装置处并接触到敌方航母的信号塔和/ 或信息传导装置时，则以自爆的形式摧毁敌方航母的信号塔和/或信 息传导装置，破坏敌方航母和/或舰艇的信号源系统。自爆模块122 的制作材料具有腐蚀性功能，在自爆后能够迅速腐蚀敌方航母或舰艇 的信号装置。在本实施例中，通过无人飞行器100上的设置的自爆模 块122以集群自爆的形式摧毁敌方航母的信号塔和/或信息传导装置， 成本低，但可造成敌方重大损失，从而以低成本投入，而换得敌方最 大损失。

进一步地，如图5所示，图5为图3中所示的频谱感知模块一实 施例的功能模块示意图，在本实施例中，频谱感知模块111包括接收 前端1111、可重构滤波器1112、窗函数发生器1113和模拟相关模块 1114，其中，接收前端1111，用于将拟侦测通信信号的频段信息下变 频，形成频谱信号；可重构滤波器1112与接收前端1111电连接，用 于拟制拟侦测通信信号相邻频段能量；窗函数发生器1113，用于生 成平滑的窗信号波形，产生窗函数信号；模拟相关模块1114分别与 接收前端1111和窗函数发生器1113电连接，用于对接收前端1111下变频后形成的频谱信号与窗函数发生器1113产生的窗函数信号进 行处理，得到拟侦测通信信号的频谱能量信息。窗函数发生器1113 的作用是产生窗函数波形，窗函数发生器1113由数模转换器和滤波 器组成，数模转换器将RAM中的数据读出，转换为模拟窗函数信号， 经滤波器将镜像信号与时钟馈通滤去，产生平滑的窗信号波形。模拟 相关模块1114的作用是将窗函数与拟侦测通信信号相关，对拟侦测 通信信号进行滤波和量化，输出最终的频点能量值。在本实施例中， 通过频谱感知的方式来侦测敌情，准确性和可靠性高。

进一步地，请见图6，图6为图5中所示的接收前端一实施例的 功能模块示意图，在本实施例中，接收前端1111包括低噪声放大器 11111、混频器11112和频率综合器11113，其中，低噪声放大器11111， 用于滤除拟侦测通信信号的噪声干扰；混频器11112与低噪声放大器 11111电连接，用于将滤除噪声干扰的拟侦测通信信号与本振产生的 信号混频；频率综合器111113与混频器11112电连接，用于将混频 后的拟侦测通信信号进行频率合成，将拟侦测通信信号的频段信息下 变频，形成频谱信号。在本实施例中，通过对侦测通信信号进行低噪、 混频和频率合成处理，以形成频谱信号，从而提高了侦测敌情信号的 准确性和可靠性。

具体地，参见图7，图7为图5中所示的窗函数发生器一实施例 的功能模块示意图，在本实施例中，窗函数发生器1113包括存储器 11131、数模转换器11132和抗混叠滤波器11133，其中，存储器11131， 用于存储窗函数的波形；数模转换器11132与存储器11131电连接， 用于读出存储器11131存储的窗函数的波形数据、并将窗函数的波形 数据转换为模拟窗函数信号；抗混叠滤波器11133与数模转换器 11132电连接，用于滤去数模转换器11132转换的模拟窗函数信号中 的镜像信号与时钟，产生平滑的窗信号波形。在本实施例中，通过对 窗函数发生器1113产生的平滑的窗信号波形来得到拟侦测通信信号 的频谱能量信息，从而提高侦测敌情信号的准确性和可靠性。

进一步地，请见图8，图8为图5中所示的模拟相关模块一实施 例的功能模块示意图，在本实施例中，模拟相关模块1114包括乘法 器11141、积分器11142和直流失调消除电路11143，其中，乘法器 11141分别与接收前端1111和窗函数发生器1113电连接，用于将接收前端1111下变频后形成的频谱信号与窗函数发生器1113产生的窗 函数信号相乘；积分器11142与乘法器11141电连接，用于对乘法器 11141相乘后的频谱信号经过积分量化后，得到拟侦测通信信号的频 谱能量信息；直流失调消除电路11143分别与乘法器11141和积分器 11142电连接，用于消除乘法器11141和积分器11142电路失配引起 的直流偏差。本实施例提供的多架无人机协同作战智能指挥控制系 统，采用直流失调消除电路11143来直流失调消除电路11143，从而 大大提高了侦测敌情信号的准确性和可靠性。

优选地，请见图9和图10，图9为图7中所示的数模转换器第 一实施例的功能模块示意图，其中，数模转换器11132为二进制编码 的数模转换器、温度计编码的数模转换器或分段式的数模转换器。在 本实施例中，数模转换器11132包括电流单元矩阵111321和开关网 络111322，电流单元矩阵111321包括单位电流源1113211及与单位 电流源1113211电连接的编码电路1113212，编码电路1113212与单 位电流源1113211电连接，用于输出数字信号控制单位电流源 1113211。在本实施例中，电流单元矩阵111321用于产生带有加权值 的电流；开关网络111322用于在输入的码字的控制下，打开或关闭 各个电流通道，并在输出节点处将电流相加。

进一步地，如图11和图12所示，图11为图7中所示的数模转 换器第二实施例的功能模块示意图，第一实施例的基础上，本实施例 提供的多架无人机协同作战智能指挥控制系统，数模转换器11132还 包括温度计译码器111323和二进制译码器111324，编码电路1113212 包括共栅管11132121、开关管11132122和锁存器11132123，共栅管 11132121、开关管11132122和锁存器11132123设于同一阵列中；开 关管11132122分别与二进制译码器111324和温度计译码器111323 电连接，二进制译码器111324用于在开关管11132122的控制下，输 出显示数字信号中的低位数字；温度计译码器111323用于在开关管 11132122的控制下，输出显示数字信号中的高位数字。在本实施例 中，高6位采用温度计码控制的锁存器，低4位采用二进制码，以减 小积分非线性效应。开关管11132122的开关控制信号的同步由锁存 器11132123来完成，本实施例提供的多架无人机协同作战智能指挥 控制系统，将共栅管11132121、开关管11132122和锁存器11132123 放在同一阵列中来保证时序的同时性与匹配。开关管11132122控制 开关的部分就是数字部分，高位由温度计译码器111323实现，低位 由简单的二进制译码器111324实现，锁存器11132123保证信号的同 步性。电流通过开关管11132122控制后，集中后流到电阻上产生输 出电压。

本实施例提供的多架无人机协同作战智能指挥控制系统，与现有 技术相比，采用无人飞行器和控制终端，无人飞行器外形似海鸥，用 于以集群空域盘旋方式进行巡逻侦测，若侦测到敌情时，则将侦测到 的敌情信息传递给控制终端，向控制终端进行预警提示，并展开密集 型攻击，以自爆的形式冲向敌方航母的信号塔和/或信息传导装置， 破坏敌方航母和/或舰艇的信号源系统；以及由控制终端对设定领空 区域内的信号进行屏蔽，干扰敌方的作战指挥系统。本实施例提供的 多架无人机协同作战智能指挥控制系统，制作成本低、适用性高；集 群巡逻侦测效果好、防卫安全系数高；运行维护价格低、摧毁目标精 准度高。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦 得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。 所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围 的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种 改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些 修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明 也意图包含这些改动和变型在内。