[发明专利]一种基于拍波HPM的反无人机群系统

说明书

本发明公开了一种基于拍波HPM的反无人机群系统，该系统包括安装在方舱一的高功率微波发射及天线部分，以及安装在方舱二的控制及信息处理部分，所述方舱一和方舱二之间通过光纤通信；工作状态下，所述雷达天线开始围绕馈源旋转并进入目标搜索模式，当发现威胁目标后，方舱二向方舱一发送攻击指令和目标方位，雷达天线在提前10°转至目标方位的时候，高功率选通开关置于电磁脉冲攻击状态，本发明将HPM源产生的微波经高增益定向天线发射出去，形成高功率、能量集中且具有方向性的微波射束，使之成为一种杀伤破坏性武器，它通过毁坏敌方的电子元器件、干扰敌方的电子设备来瓦解敌方武器的作战能力，对反无人机群具有显著效果。

技术领域

本发明涉及反无人机领域，尤其涉及一种基于拍波HPM的反无人机群系统。

背景技术

随着武器装备的集成化越来越高，各国空军所拥有的飞机种类和数量越来越少，成本越来越高。以二战为例，在几年的时间内各国制造的战机近百万架，而每架的成本仅有数千至数万美元。但时至今日，以美国为首的军事强国，其现役战机也仅有千架左右，但每架先进战机的成本却高达数亿美元。随着科技的发展，这一趋势将更加明显，我们可以预想，几十年后，各国拥有的战机可能仅有一两种，数量仅有百余架，而每架的成本可能升至数十亿美元。

在战争理论中，有一个基础性理论Lanchester定律。战斗力=参战单位总数×单位战斗效率，而且作战单元数量是比单元作战能力更重要的战争胜负决定因素。基于单元数量的重要性和科技发展带来的系统高集成性的矛盾,以美国为例，其一方面在武器高度集成上不断引领新的作战模式，另一方面，也在多任务分解方面发展新的装备，即将原本造价高昂的多任务系统分解为若干低成本的小规模作战平台,但这一作战模式始终受距离和平台的限制,直到20世纪初,美国大力发展各式军用无人机装备后,为这一集群式的作战模式提供了广阔的平台,也随即引领了未来新的作战模式。

美军在无人机系统发展的牵引下，很快提出了无人机集群作战的概念。2000年，DARPA启动无人机群空中战役研究计划；2002年，JFCOM对无人机集群作战效能进行了研究；2005年，AFRL提出了协同空域作战的概念；2006年，AFIT研究了无人机群的自组织行为和自适应能力。

美军无人机集群作战概念一经发布，便引起了广泛关注和研究。2006年，英国奎奈蒂克公司于成功地进行了一种新型的无人机控制和管理系统验证试验，该系统可控制和自主组织多架无人机协同执行作战任务。2012年，美国宾夕法尼亚大学“格拉斯帕”实验室成功让16—20架小型四旋翼无人机在室内组成各种形状的飞行编队，具有协同飞行、轨迹规划、规避障碍等能力。

国内的民用无人机技术近几年得到了大力发展。同时，各研究机构紧盯国外发展趋势，在无人机集群作战和无人机自主技术方面也取得了重大突破。其中，中国电科集团与清华大学合作开展的多无人机自主协同技术，在航展上进行了演示飞行，获得国内外的广泛关注。

相比于功能复杂全面的某一单机作战平台，无人机集群在作战时具备以下优势：

（1）功能分布化：将单个完备作战平台所具备的各项功能如侦察监视、电子干扰、打击与评估等能力“化整为零”，分散到大量低成本、功能单一的作战平台中，通过大量异构、异型的个体来实现原本复杂的系统功能，系统的倍增效益将使无人机集群具备远超单一平台的作战能力。

（2）体系生存率：无人机集群具有“无中心”和“自主协同”的特性，集群中的个体并不依赖于某个实际存在的、特定的节点来运行。在对抗过程中，当部分个体失去作战能力时，整个无人机集群仍然具有一定的完整性，仍可继续执行作战任务。

（3）效费交换比：功能单一的无人机平台成本较低，在进行作战任务时，敌方应对大量的无人机个体需要消耗数十倍甚至上百倍的成本来进行防御，这将在战争中为我方带来显著的成本优势。