一種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的系統(tǒng)，包括若干個飛艇，其特征在于，每個所述飛艇上搭載紅外探測設(shè)備，根據(jù)所述紅外探測設(shè)備的探測距離，將若干個飛艇間隔分布在待探測區(qū)域，以組建紅外探測網(wǎng)絡，使防御區(qū)域覆蓋率、防御區(qū)域重疊率、重點區(qū)域覆蓋率、資源利用率、飛艇間銜接距離均達到在待探測區(qū)域探測到高超聲速飛行器的要求，所有飛艇上的紅外探測設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送到指揮中心平臺的控制終端。本發(fā)明同時公開一種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的飛艇組網(wǎng)方法。本發(fā)明以臨近空間飛艇作為探測平臺進行組網(wǎng)預警，飛艇組網(wǎng)布站不受地域限制，使得組網(wǎng)布站范圍更廣，方式更靈活，并且組網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)射成本與維護成本較低。
【專利說明】
-種預譬探測臨近空間高超聲速飛行器的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及探測技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的 系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 針對臨近空間高超聲速飛行器的預警探測，現(xiàn)有研究大都集中在地基雷達組網(wǎng)探 測上。臨近空間高超聲速飛行器由于體積小，加上隱身設(shè)計，使得自身RCS很小，不利于雷達 探測;在飛行過程中與空氣產(chǎn)生劇烈摩擦，對雷達波具有散射作用，進一步增大雷達探測難 度，所W利用雷達探測預警臨近空間高超聲速飛行器難度較大。同時，地基雷達布站受地域 限制，只能在陸地上進行布站組網(wǎng)，降低了雷達組網(wǎng)系統(tǒng)的有效探測范圍；地基雷達布站選 址要求較高，只有某些特定區(qū)域能進行雷達的布站組網(wǎng)，導致雷達布站自由度很低;高超聲 速飛行器飛行高度遠低于傳統(tǒng)彈道導彈，導致地基雷達探測受地球曲率影響較大，造成對 目標的有效預警時間太短。綜上所述，地基雷達組網(wǎng)探測臨近空間高超聲速飛行器的方案 效果并不理想。天基探測無法對目標實現(xiàn)緊密跟蹤，空基探測駐留時間太短，對操控要求較 高，并且成本巨大，均不適用于高超聲速飛行器的探測預警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的 系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)地基雷達組網(wǎng)探測受到自然因素限制的問題。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明通過W下技術(shù)方案來具體實現(xiàn)：
[0005] -種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的系統(tǒng)，包括若干個飛艇，每個所述飛艇 上搭載紅外探測設(shè)備，根據(jù)所述紅外探測設(shè)備的探測距離，將若干個飛艇間隔分布在待探 測區(qū)域，W組建紅外探測網(wǎng)絡，使防御區(qū)域覆蓋率、防御區(qū)域重疊率、重點區(qū)域覆蓋率、資源 利用率、飛艇間銜接距離等指標均達到預警探測高超聲速飛行器的需求，所有飛艇上紅外 探測設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送到指揮中屯、平臺控制終端。所述臨近空間是指大氣層內(nèi)部距離地面不 超過IOOkm并且不少于IOkm的空間；優(yōu)選地，防御區(qū)域覆蓋率不低于95%，重點區(qū)域覆蓋率 不低于97%，資源利用率不低于90%、飛艇間銜接距離不大于3000km。
[0006] 防御區(qū)域覆蓋率是指飛艇組網(wǎng)系統(tǒng)對整個防御區(qū)域的探測覆蓋面積與防御區(qū)域 面積之比。
[0007] 利用蒙特卡羅方法進行指標計算，例如：首先在防御區(qū)域內(nèi)按均勻分布隨機生成 100萬個坐標點，計算每一個坐標點與組網(wǎng)系統(tǒng)中每個飛艇之間的距離，判斷距離是否小于 飛艇的最遠探測距離，若小于最遠距離則認為其在飛艇的探測范圍內(nèi)，統(tǒng)計在飛艇探測范 圍內(nèi)的坐標點個數(shù)，用其除W總坐標點數(shù)得到防御區(qū)域覆蓋率。
[000引此外，還需要對重點區(qū)域覆蓋率進行衡量，所述重點區(qū)域覆蓋率是指飛艇組網(wǎng)系 統(tǒng)對整個重點區(qū)域的探測覆蓋面積與重點區(qū)域面積之比。所述重點區(qū)域是指當臨近空間高 超聲速飛行器從敵方發(fā)射平臺發(fā)射攻擊我方重點保護區(qū)域時，飛行器最有可能飛行經(jīng)過的 區(qū)域。
[0009] 利用蒙特卡羅方法進行指標計算，例如：首先在重點區(qū)域內(nèi)按均勻分布隨機生成 100萬個坐標點，計算每一個坐標點與組網(wǎng)系統(tǒng)中每個飛艇之間的距離，判斷距離是否小于 飛艇的最遠探測距離，若小于最遠距離則認為其在飛艇的探測范圍內(nèi)，統(tǒng)計在飛艇探測范 圍內(nèi)的坐標點個數(shù)，用其除W總坐標點數(shù)得到重點區(qū)域覆蓋率。
[0010] 防御區(qū)域重疊率是指飛艇組網(wǎng)系統(tǒng)中兩個飛艇W上對待探測區(qū)域的重疊探測面 積與防御區(qū)域面積的比值。
[0011] 利用蒙特卡羅方法進行指標計算，例如：首先在防御區(qū)域內(nèi)按均勻分布隨機生成 100萬個坐標點，計算每一個坐標點與組網(wǎng)系統(tǒng)中每個飛艇之間的距離，判斷距離是否小于 飛艇的最遠探測距離，若小于最遠距離則認為其在飛艇的探測范圍內(nèi)，統(tǒng)計同時在兩個W 上飛艇探測范圍內(nèi)的坐標點的個數(shù)，用其除W總坐標點數(shù)得到防御區(qū)重疊率。
[0012] 資源利用率是指待探測區(qū)域中除去組網(wǎng)系統(tǒng)中S個飛艇W上對待探測區(qū)域重疊 探測部分的面積與待探測區(qū)域面積的比值。
[0013] 利用蒙特卡羅方法進行指標計算，例如：首先在防御區(qū)域內(nèi)按均勻分布隨機生成 100萬個坐標點，計算每一個坐標點與組網(wǎng)系統(tǒng)中每個飛艇之間的距離，判斷距離是否小于 飛艇的最遠探測距離，若小于最遠距離則認為其在飛艇的探測范圍內(nèi)，統(tǒng)計同時在=個W 上飛艇探測范圍內(nèi)的坐標點的個數(shù)，用不滿足同時在=個W上飛艇探測范圍內(nèi)的坐標點數(shù) 除W總坐標點數(shù)得到資源利用率。
[0014] 飛艇間銜接距離是指相鄰兩飛艇間所需限制的最遠距離。其中所需限制的最遠距 離是指:需要有足夠的時間讓相鄰飛艇間進行信息的傳遞，故限制相鄰飛艇間的最遠距離。
[0015] 通過所述飛艇上的所述紅外探測設(shè)備接收所述控制終端的控制信號，并把控制信 號發(fā)送給飛艇的動力控制系統(tǒng)。
[0016] 紅外探測網(wǎng)絡所覆蓋的待探測區(qū)域中，在臨近空間內(nèi)的任意一個坐標點都滿足高 超聲速飛行器的探測要求。
[0017] 所述紅外探測網(wǎng)絡是根據(jù)飛艇放置區(qū)域范圍、紅外探測器對高超聲速飛行器的探 測距離、飛艇數(shù)量、防御區(qū)域覆蓋率、防御區(qū)域重疊率、重點區(qū)域覆蓋率、飛艇間銜接距離等 指標，利用優(yōu)化算法來確定的飛艇紅外探測系統(tǒng)的組網(wǎng)方案，其中所述飛艇紅外探測系統(tǒng) 的組網(wǎng)方案是指給定數(shù)量飛艇的最優(yōu)布站方案。
[0018] 優(yōu)選地，所述優(yōu)化算法包括蟻群算法、遺傳算法或粒子群算法。
[0019] 所述飛艇為飛行高度在0. lKm-20Km之間，依靠空氣浮力升空、駐空，工作能源為太 陽能電池或燃料電池，可進行機動巡航的浮空飛行器;所述臨近空間是指距離地平面20Km- IOOKm的空間。
[0020] -種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的方法，包括：
[0021] 步驟一、針對指定的預警防御任務，根據(jù)高超聲速飛行器的來襲方向、可能飛行軌 跡W及重點保護區(qū)域所在位置，劃分飛艇放置的區(qū)域范圍；所述重點保護區(qū)域，是指根據(jù)防 務的需要和戰(zhàn)略價值的需要進行標定的區(qū)域。
[0022] 步驟二、根據(jù)所需防御的臨近空間高超聲速飛行器類型估算其在飛行過程中的紅 外福射強度，通過分析防御區(qū)域所處環(huán)境的大氣透過率，確定紅外探測器對高超聲速飛行 器的最遠探測距離。
[0023] 步驟S、根據(jù)飛艇數(shù)量、紅外探測器對高超聲速飛行器的探測距離、防御區(qū)域覆蓋 率、防御區(qū)域重疊率、重點區(qū)域覆蓋率、資源利用率、飛艇間銜接距離等要求，利用優(yōu)化算法 確定飛艇紅外探測系統(tǒng)的組網(wǎng)部署方案。
[0024] 步驟四、由紅外探測器對臨近空間高超聲速飛行器的飛行狀態(tài)進行探測，并將探 測結(jié)果發(fā)送給控制終端，由控制終端進行識別，W判斷飛行器是否為可信飛行器，如果判斷 為不可信飛行器則對其進行跟蹤，同時調(diào)用防御系統(tǒng)對其進行攔截。所述飛行狀態(tài)包括飛 行速度、飛行方向、飛行路線、與地面所呈的角度W及飛行器的大小、負載、隱身性能等參 數(shù)。
[0025] 所述防御系統(tǒng)是指由各種型號的戰(zhàn)斗機、地對空導彈等組成的防御體系。
[00%] 步驟一中，所述高超聲速飛行器為飛行速度大于5Ma，飛行高度在20Km-100Km之間 的飛行器;和/或，所述飛行狀態(tài)包括飛行速度、飛行方向、飛行路線、與地面所呈的角度W 及飛行器大小、負載、隱身性能等參數(shù)。
[0027] 本發(fā)明W臨近空間飛艇作為探測平臺進行組網(wǎng)預警，飛艇組網(wǎng)布站不受地域限 審IJ，使得組網(wǎng)布站范圍更廣，方式更靈活，并且組網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)射成本與維護成本較低。飛艇 紅外組網(wǎng)探測系統(tǒng)與地基組網(wǎng)探測方式相比，不受地球曲率的影響，探測距離更遠，克服了 對來襲高超聲速飛行器預警時間短的缺點；與天基組網(wǎng)探測方式相比，探測器和目標距離 更近，定位精度高，跟蹤性能更高；與空基組網(wǎng)探測相比，飛艇組網(wǎng)探測系統(tǒng)駐留時間更長， 操控更加簡便。本發(fā)明彌補了我國現(xiàn)有導彈防御系統(tǒng)對高超聲速飛行器預警探測能力不足 的弱點，進而構(gòu)建起我國高超聲速飛行器預警探測體系。
[0028] 本發(fā)明提供了一種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的系統(tǒng)及探測方法，W臨近 空間飛艇作為探測平臺，搭載紅外探測設(shè)備，通過對多艘飛艇進行組網(wǎng)布站設(shè)計，確定臨近 空間飛艇紅外探測系統(tǒng)的組網(wǎng)方案，實現(xiàn)對臨近空間高超聲速飛行器的有效預警探測。飛 艇組網(wǎng)布站不受地域限制，組網(wǎng)布站范圍更廣，方式更靈活，成本更低，較好的利用了高超 聲速飛行器紅外福射強的特點。飛艇紅外組網(wǎng)探測系統(tǒng)不受地球曲率的影響，探測距離更 遠，克服了對來襲高超聲速飛行器預警時間短的缺點；通過臨近空間飛艇紅外組網(wǎng)探測系 統(tǒng)看臨近空間高超聲速飛行器，縮短了探測器和目標之間的距離，定位精度更高，跟蹤性能 更好;飛艇紅外組網(wǎng)探測系統(tǒng)能在空中長時間駐留時間，并且機動控制更加簡便。
【附圖說明】
[0029] 下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0030] 圖1為仿真得到飛艇組網(wǎng)部署方案示意圖。
[0031] 圖2為系統(tǒng)流程圖。
[0032] 圖3為區(qū)域劃分圖。
[0033] 圖4為飛艇組網(wǎng)示意圖。
[0034] 圖5為算法流程圖。
[0035] 圖中：100、邊境線；110、防御區(qū)域；120、重點區(qū)域；130、可能發(fā)射區(qū)域；140、領(lǐng)海； 150、重點保護區(qū)域。
[0036] A-H為飛艇所在的位置。
【具體實施方式】
[0037] 實施例：如圖1-4所示，敵國在其沿海區(qū)域部署了臨近空間高超聲速飛行器的發(fā)射 系統(tǒng)，嚴重威脅我國安全，需要在我國的領(lǐng)海線內(nèi)部署浮空飛艇對高超聲速飛行器進行預 警防御。首先根據(jù)飛行器最有可能的飛行路徑劃分出大小為3000 X7000km2的矩形重點區(qū) 域，由于高超聲速飛行器在其飛行過程中可能會進行機動飛行或者受到環(huán)境的影響，而偏 離重點區(qū)域，攻擊其它區(qū)域，在重點區(qū)域的基礎(chǔ)上進行區(qū)域拓展，劃分出大小為7000 X 7000km2的正方形防御區(qū)域，其中重點區(qū)域位于防御區(qū)域的中屯、。W臨近空間高超聲速飛行 器的最低飛行高度30km作為預警探測高度層；飛艇部署在20km的高空，對敵國可能發(fā)射的 臨近空間高超聲速飛行器性能進行分析，預估其紅外福射強度，通過分析防御區(qū)域的大氣 透過率，計算出探測器的最遠探測距離為1800km。可用浮空飛艇數(shù)量為8,需要滿足防御區(qū) 域覆蓋率不低于95%，重點區(qū)域覆蓋率不低于97%，資源利用率不低于90%、飛艇間銜接距 離不大于3000km的防御要求，利用優(yōu)化算法仿真得到飛艇組網(wǎng)部署方案如圖1所示。
[0038] 仿真結(jié)果得組網(wǎng)系統(tǒng)的各飛艇部署坐標為：A( 1850,5273)、B(4340,6304)、C (6979，5178)、D(1756，3762)、E(5367,4126)、F(1648,1562)、G(3606,1856)、H(5376,1850)， 防御區(qū)域覆蓋率為95.34%，重點區(qū)域覆蓋率為97.99%，防御區(qū)域重疊率為48.56%、資源 利用率為94.95%、相鄰飛艇間最遠距離如下表1所示：
[0039] 表 1
[0040]
[0041] 優(yōu)點：該方法可W實現(xiàn)滿足多約束條件的飛艇紅外探測系統(tǒng)組網(wǎng)方案，從案例仿 真結(jié)果可W看出，組網(wǎng)方案各項條件均滿足任務最低要求，可W實現(xiàn)對于防御區(qū)域、重點區(qū) 域的良好覆蓋;系統(tǒng)中兩個W上飛艇對防御區(qū)內(nèi)同一區(qū)域的探測形成重疊覆蓋時，會保證 對此區(qū)域的防御更加嚴密，該組網(wǎng)方案可W達到較高的防御區(qū)域重疊覆蓋率，保證了對防 御區(qū)域的嚴密防御；系統(tǒng)中S個W上飛艇對防御區(qū)內(nèi)同一區(qū)域的覆蓋探測，會造成資源的 浪費，該組網(wǎng)方案可W實現(xiàn)較高的資源利用率，減少資源浪費;相鄰飛艇間進行信息的交互 傳遞，需要一定的反應時間，就需要保證相鄰飛艇間的距離不超過銜接距離，該組網(wǎng)方案保 證了相鄰飛艇間的距離滿足任務要求(見表1)，實現(xiàn)了組網(wǎng)系統(tǒng)良好的信息銜接。
[0042] 如圖5所示，本案例中優(yōu)化算法采用遺傳算法，首先根據(jù)給定飛艇數(shù)量隨機產(chǎn)生初 始組網(wǎng)部署方案群體，進行多約束條件判斷，對于不滿足約束條件的部署方案，調(diào)整飛艇間 位置進行部署方案的修正，滿足判斷后進行適應度計算(本案例中，適應度函數(shù)為max[0.7 (a-l)2+0.3(0-1)2]，其中a為防御區(qū)域覆蓋率、e為防御區(qū)域重疊率，I是理想值、比重系數(shù) 0.7與O . 3是由實際任務中對覆蓋率及重疊率的需求所給定的。），判斷終止條件(循環(huán)超過 遺傳代數(shù)或者適應度基本不在改變），若滿足終止條件則輸出最優(yōu)部署方案，若不滿足終止 條件則進行遺傳操作(例如選擇、交叉、變異等操作），對遺傳得到的新方案重新進行條件判 斷，計算適應度，不斷循環(huán)，直至找到最優(yōu)部署方案。
[0043] 選擇是指對多種部署方案進行優(yōu)勝劣汰，選擇適應度值更大的個體方案。
[0044] 交叉是指從多種部署方案中選擇個體方案，按預設(shè)概率進行交叉，重新生成個體 方案。
[0045] 變異是指將個體方案按預設(shè)概率進行變異，生成新部署方案。
[0046] 進行多輪選擇操作后得到適應度更大的個體方案，然后進行交叉操作W提升算法 的捜索能力，在個體方案接近最優(yōu)方案附近時，利用變異操作使算法加速向最優(yōu)方案收斂。
[0047] 本發(fā)明實施例所述的一種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的系統(tǒng)，包括若干個 飛艇，每個所述飛艇上搭載紅外探測設(shè)備，根據(jù)所述紅外探測設(shè)備的探測距離，將若干個飛 艇間隔分布在待探測區(qū)域，W組建紅外探測網(wǎng)絡，使防御區(qū)域覆蓋率、防御區(qū)域重疊率、重 點區(qū)域覆蓋率、資源利用率、飛艇間銜接距離等指標均達到預警探測高超聲速飛行器的需 求，所有飛艇上的紅外探測設(shè)備數(shù)據(jù)傳送到指揮中屯、平臺的控制終端。
[004引優(yōu)選地，所述空中坐標點的高度坐標在0.化m-20km之間。
[0049] 通過所述飛艇上的所述紅外探測設(shè)備接收所述控制終端的控制信號，并把控制信 號發(fā)送給飛艇的動力控制系統(tǒng)。
[0050] 所述紅外探測網(wǎng)絡根據(jù)飛艇放置的區(qū)域范圍、紅外探測器對高超聲速飛行器的探 測距離、飛艇數(shù)量、防御區(qū)域覆蓋率、防御區(qū)域重疊率、重點區(qū)域覆蓋率、資源利用率、飛艇 間銜接距離等指標，利用優(yōu)化算法來確定飛艇紅外探測系統(tǒng)的組網(wǎng)方案，其中所述飛艇紅 外探測系統(tǒng)的組網(wǎng)方案是指給定數(shù)量飛艇的最優(yōu)布站方案。
[0051 ]所述飛艇為飛行高度在0. lKm-20Km之間，依靠空氣浮力升空、駐空，工作能源為太 陽能電池或燃料電池，可進行機動巡航的浮空飛行器;所述臨近空間是指距離地平面20Km- IOOKm的空間。
[0052] -種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的方法，包括：
[0053] 步驟一、針對指定的預警防御任務，根據(jù)高超聲速飛行器的來襲方向、可能飛行軌 跡W及重點保護區(qū)域所在位置，劃分飛艇放置的區(qū)域范圍；所述重點保護區(qū)域，是指根據(jù)防 務的需要和戰(zhàn)略價值的需要進行標定的區(qū)域。
[0054] 步驟二、根據(jù)所需防御的臨近空間高超聲速飛行器類型估算其在飛行過程中的紅 外福射強度，通過分析防御區(qū)域所處環(huán)境的大氣透過率，確定紅外探測器對高超聲速飛行 器的最遠探測距離。
[0055] 步驟=、根據(jù)飛艇數(shù)量、紅外探測器對高超聲速飛行器的探測距離、防御區(qū)域覆蓋 率、防御區(qū)域重疊率、重點區(qū)域覆蓋率、資源利用率、飛艇間銜接距離等要求，利用優(yōu)化算法 確定飛艇紅外探測系統(tǒng)的組網(wǎng)部署方案
[0056] 步驟四、由紅外探測器對臨近空間高超聲速飛行器飛行狀態(tài)進行探測，并將探測 結(jié)果發(fā)送給控制終端，由控制終端進行識別，W判斷飛行器是否為可信飛行器，如果判斷為 不可信飛行器則對其進行跟蹤，同時調(diào)用防御系統(tǒng)對其進行攔截。所述飛行狀態(tài)包括飛行 的速度、飛行的方向、飛行路線、與地面所呈的角度W及飛行器的大小、負載、隱身性能等參 數(shù)。
[0057] 步驟一中，所述高超聲速飛行器為飛行速度大于5Ma，飛行高度在20Km-100Km之間 的飛行器;和/或，所述飛行狀態(tài)包括飛行速度、飛行方向、飛行路線、與地面所呈的角度W 及飛行器大小、負載、隱身性能等參數(shù)。
[0058] 本發(fā)明提供了一種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的系統(tǒng)及方法，W臨近空間 飛艇作為探測平臺，搭載紅外探測設(shè)備，通過對多艘飛艇進行組網(wǎng)布站設(shè)計，確定臨近空間 飛艇紅外探測系統(tǒng)的組網(wǎng)方案，實現(xiàn)對臨近空間高超聲速飛行器的有效預警探測。飛艇組 網(wǎng)布站不受地域限制，組網(wǎng)布站范圍更廣，方式更靈活，成本更低，較好的利用了高超聲速 飛行器紅外福射強的特點。飛艇紅外組網(wǎng)探測系統(tǒng)受地球曲率影響更小，探測距離更遠，克 服了對來襲高超聲速飛行器預警時間短的缺點;通過臨近空間飛艇紅外組網(wǎng)探測系統(tǒng)預警 臨近空間高超聲速飛行器，縮短了探測器和目標之間的距離，定位精度更高，跟蹤性能更 好;飛艇紅外組網(wǎng)探測系統(tǒng)能在空中長時間駐留時間，機動控制更加簡便。
[0059] 最后應說明的是：W上所述僅為發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制發(fā)明，盡管 參照前述實施例對發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可W對前 述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在發(fā)明的保護范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的系統(tǒng)，包括若干個飛艇，其特征在于，每個 所述飛艇上搭載紅外探測設(shè)備，根據(jù)所述紅外探測設(shè)備的探測距離，將若干個飛艇間隔分 布在待探測區(qū)域，以組建紅外探測網(wǎng)絡，使防御區(qū)域覆蓋率、防御區(qū)域重疊率、資源利用率、 飛艇間銜接距離均達到在待探測區(qū)域探測到高超聲速飛行器的要求，所有飛艇上的紅外探 測設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送到指揮中心平臺的控制終端。2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過所述飛艇上的所述紅外探測設(shè)備接收所 述控制終端的控制信號，并把控制信號發(fā)送給飛艇的動力控制系統(tǒng)。3. 如權(quán)利要求1-2之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，紅外探測網(wǎng)絡所覆蓋的待探測區(qū)域 中，在臨近空間內(nèi)的任意一個坐標點都滿足高超聲速飛行器的探測要求。4. 如權(quán)利要求1-3之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過所述紅外探測網(wǎng)絡根據(jù)飛艇放置 的區(qū)域范圍、紅外探測設(shè)備對高超聲速飛行器的探測距離、飛艇數(shù)量、防御區(qū)域覆蓋率、防 御區(qū)域重疊率、資源利用率、飛艇間銜接距離等，利用優(yōu)化算法來確定飛艇紅外探測系統(tǒng)的 組網(wǎng)方案，其中所述飛艇紅外探測系統(tǒng)的組網(wǎng)方案是指給定數(shù)量飛艇的布站方案。 優(yōu)選地，所述優(yōu)化算法包括蟻群算法、遺傳算法或粒子群算法。5. 如權(quán)利要求1-4之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述飛艇為飛行高度在0. lKm-20Km之 間，依靠空氣浮力升空、駐空，工作能源為太陽能電池或燃料電池，可進行機動巡航的浮空 飛行器;所述臨近空間是指距離地平面20Km-100Km的空間。6. -種預警探測臨近空間高超聲速飛行器的方法，包括： 步驟一、針對指定的預警防御任務，根據(jù)高超聲速飛行器的來襲方向、可能飛行軌跡， 劃分飛艇放置的區(qū)域范圍； 步驟二、根據(jù)所需防御的臨近空間高超聲速飛行器類型估算其在飛行過程中的紅外輻 射強度，通過分析防御區(qū)域所處環(huán)境的大氣透過率，確定紅外探測器對高超聲速飛行器的 最遠探測距離； 步驟三、根據(jù)飛艇數(shù)量、紅外探測器對高超聲速飛行器的探測距離、防御區(qū)域覆蓋率、 防御區(qū)域重疊率、資源利用率、飛艇間銜接距離等指標，利用優(yōu)化算法確定飛艇紅外探測系 統(tǒng)的組網(wǎng)部署方案； 步驟四、由紅外探測器對臨近空間高超聲速飛行器的飛行狀態(tài)進行探測，并將探測結(jié) 果發(fā)送給控制終端，由控制終端進行識別，以判斷飛行器是否為可信飛行器，如果判斷為不 可信飛行器則對其進行跟蹤，同時調(diào)用防御系統(tǒng)對其進行攔截。7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟一中，所述高超聲速飛行器的飛行速度 大于5Ma，飛行高度在20Km-100Km之間。8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟四中，所述飛行狀態(tài)包括飛行速度、飛行 方向、飛行路線、與地面所呈的角度以及飛行器大小、負載、隱身性能等。9. 如權(quán)利要求6-8之一所述的方法，其特征在于，所述飛艇間銜接距離為相鄰飛艇間要 進行信息傳遞時需要限制的最遠距離。
【文檔編號】G01S17/88GK106019304SQ201610373100
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】張雅聲, 楊虹, 李智, 李紀蓮, 徐艷麗, 丁文哲, 徐燦, 湯亞峰, 姚紅, 楊洋
【申請人】張雅聲