本實用新型屬于低空無源探測與定位技術領域，更具體地涉及針對低空小目標的無源定位尋的裝置。

背景技術：

以下對本實用新型的相關技術背景進行說明，但這些說明并不一定構成本實用新型的現(xiàn)有技術。

隨著我國低空空域的開放以及無人機行業(yè)的飛速發(fā)展，“低小慢”目標的非法入侵問題對日常經(jīng)濟活動的影響正逐步加深。面對低空飛行器帶來的種種威脅，加強重要場所的偵測與防范，提高重大區(qū)域的安全性十分重要，如何準確探測、定位并追蹤該類目標是一個亟待解決的問題。

現(xiàn)有監(jiān)測技術主要有雷達探測、光電/紅外探測等。低空目標飛行高度一般在百米范圍，易被遮擋，且受地形起伏，地物雜波影響較大，常規(guī)地面雷達，光電/紅外探測手段難以有效地發(fā)揮作用。在以無人機進行目標定位與跟蹤方面，主要通過攝像頭采集的視覺信息并以人工遙控的方式控制載機追蹤目標。聲探測是一種通過傳聲器陣列檢測飛行器旋翼、發(fā)動機產(chǎn)生的聲音來確定目標存在，并對目標進行定位的探測技術。對于處在雷達探測盲區(qū)的低空目標，聲探測技術因其不受視線限制，能實現(xiàn)被動全方位探測等優(yōu)勢而受到了一定關注。對于公開在國家知識產(chǎn)權局的一種主動捕獲低空小型無人飛行器的系統(tǒng)及方法、一種傳聲器陣列結構可變的低空目標定位與跟蹤系統(tǒng)等專利材料，材料1通過立體圖像處理算法實現(xiàn)了目標的自動跟蹤，但是其采用的視頻圖像采集手段視角有限；材料2采用傳聲器陣列對低空目標進行全方位監(jiān)控，若對目標進行攔截打擊，需再增加攔截毀傷手段，對于突發(fā)事件難以滿足實時對抗要求，另外這種全天候大范圍監(jiān)測系統(tǒng)結構較為復雜，網(wǎng)絡維護和使用的成本相對較高。

針對非法入侵的無人機監(jiān)測與打擊問題，本實用新型提供了一種可由無人機攜帶的無源定位尋的裝置，其通過傳聲器陣列接收飛行器產(chǎn)生的旋翼噪聲探測可疑目標，確認目標后立刻啟動整個無源聲陣列探測智能系統(tǒng)來獲取目標準確空間位置并對目標進行自動尋的，引導己方無人機接近目標后能夠采取相應打擊手段保護目標區(qū)域，具有多角度、全方位、偵測殺傷一體化的特點。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術中低空無人飛行器的無源探測自動跟蹤以及殺傷問題。特別是利用聲陣列探測智能雷技術對無人機進行低空預警、自動尋的，以提高重要場所的安全性，維護日常生產(chǎn)活動的正常進行，提出一種無源定位尋的裝置。

在本實用新型的一個優(yōu)選的實施例中，一種無源定位尋的裝置，該裝置與無人機的安裝平臺固定連接，包括與安裝平臺固定連接的機身，機身頂部設有與無人機的安裝平臺可拆卸連接的安裝板，該機身的下方設置有目標打擊機構和傳聲器陣列，機身內(nèi)安裝有與傳聲器陣列和目標打擊機構電信連接的控制器，機身底部安裝有用以驅(qū)動目標打擊機構繞機身軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，機身底部還安裝有用以安裝傳聲器陣列的多腳支架。

進一步的，傳聲器陣列的陣列形式為立體五元十字陣，包括呈正方形十字陣排列的四個傳聲器和一個位于該正方形十字陣的十字交點正上方的傳聲器，正方形十字陣所處平面與機身頂部的安裝板上的安裝平面平行；每個傳聲器固定在多腳支架的一個腳的末端，多腳支架由中空桿件制成，中空桿件內(nèi)設置有用以將傳聲器與控制器電信連接的信號線。

進一步的，機身包括可拆分的上殼體和下殼體，上殼體和下殼體均為中空結構，控制器包括安裝在上殼體內(nèi)腔中的系統(tǒng)電路板和安裝在下殼體內(nèi)腔中的電源組件，上殼體內(nèi)可拆卸地安裝有用以安裝系統(tǒng)電路板的上隔板，下殼體內(nèi)可拆卸地安裝有用以安裝電源組件的下隔板。

進一步的，上殼體的頂部中心位置設置有貫穿安裝板的上通孔，系統(tǒng)電路板通過信號線與無人機的控制系統(tǒng)連接。

進一步的，下殼體的底部中心位置一體成型有軸套，軸套底部通過螺絲安裝有端蓋，該軸套內(nèi)軸承安裝有垂直向下穿出端蓋的轉(zhuǎn)軸2b5，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置固定連接在該轉(zhuǎn)軸2b5的底部。

進一步的，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括有水平設置的旋轉(zhuǎn)臂和安裝在該旋轉(zhuǎn)臂上的驅(qū)動電機，旋轉(zhuǎn)臂的一端與轉(zhuǎn)軸2b5固定連接，驅(qū)動電機安裝在旋轉(zhuǎn)臂的另一端，驅(qū)動電機的輸出端安裝有驅(qū)動齒輪，在端蓋的外圓周上一體成型有與驅(qū)動齒輪嚙合的外齒圈。

進一步的，旋轉(zhuǎn)臂上一體成型有呈豎直狀態(tài)的豎直安裝板，目標打擊機構安裝在該豎直安裝板的外側(cè)。

進一步的，多腳支架設有垂直向上延伸至下殼體內(nèi)的中空連接桿，轉(zhuǎn)軸2b5的軸線處設有供該中空連接桿穿過的管道，下殼體內(nèi)位于下隔板的正下方安裝有與中空連接桿連接的支架連接板。

進一步的，目標打擊機構安裝有有彈藥裝載發(fā)射器。

具體優(yōu)點為：本實用新型的無源定位尋的裝置能夠通過聲尋方式自動追蹤目標，有效地攔截近距離小型無人機。裝置采用被動聲探測方法，隱蔽性好，降低了被發(fā)現(xiàn)的概率，并能全天候工作；其中的探測手段彌補了已有無人機自動跟蹤捕獲系統(tǒng)視頻圖像采集視角有限的不足，實現(xiàn)了全方位大范圍探測。信號處理單元根據(jù)傳聲器接收信號通過相應算法對目標進行空間定位，并計算追蹤路線，聯(lián)合伺服系統(tǒng)指揮無人機進行方位調(diào)整完成目標自動尋的，無需工作人員操作，減少作業(yè)量。裝置包括攔截殺傷機構，且對于不同應用場所支持更換彈藥類型，并能增加彈藥機構，擴展應用領域。

附圖說明

通過以下參照附圖而提供的具體實施方式部分，本實用新型的特征和優(yōu)點將變得更加容易理解，在附圖中：

圖1是本實用新型安裝在無人機上的立體結構示意圖；

圖2是本實用新型安裝在無人機上的前視圖；

圖3是本實用新型的立體結構示意圖；

圖4是本實用新型的立體結構剖視圖；

圖5是本實用新型的立體分解結構示意圖；

附圖標記說明：無人機1，機身2，上殼體2a，安裝板2a1，上通孔2a2，上隔板2a3，下殼體2b，軸套2b1，端蓋2b2，下隔板2b3，支架連接板2b4，轉(zhuǎn)軸2b5，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置3，旋轉(zhuǎn)臂3a，驅(qū)動電機3b，驅(qū)動齒輪3c，豎直安裝板3d，目標打擊機構4，多腳支架5，中空連接桿5a，傳聲器6，系統(tǒng)電路板7，電源組件8。

具體實施方式

下面參照附圖對本實用新型的示例性實施方式進行詳細描述。對示例性實施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對本實用新型及其應用或用法的限制。

作為本實用新型的一個優(yōu)選實施例，如圖1至圖5所示的一種無源定位尋的裝置，該裝置與無人機1的安裝平臺固定連接，包括與安裝平臺固定連接的機身2，機身2頂部設有與無人機1的安裝平臺可拆卸連接的安裝板2a1，該機身2的下方設置有目標打擊機構4和傳聲器陣列，機身2內(nèi)安裝有與傳聲器陣列和目標打擊機構4電信連接的控制器，機身2底部安裝有用以驅(qū)動目標打擊機構4繞機身2軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置3，機身2底部還安裝有用以安裝傳聲器陣列的多腳支架5。

傳聲器陣列的陣列形式為立體五元十字陣，包括呈正方形十字陣排列的四個傳聲器6和一個位于該正方形十字陣的十字交點正上方的傳聲器6，正方形十字陣所處平面與機身2頂部的安裝板2a1上的安裝平面平行；每個傳聲器6固定在多腳支架5的一個腳的末端，多腳支架5由中空桿件制成，中空桿件內(nèi)設置有用以將傳聲器6與控制器電信連接的信號線。

傳聲器陣列由五個特性相同的傳聲器6構成，采用小基立體五元十字陣形式以達到多路同步檢測信號的目的。相對于四元十字陣采用傳聲器陣列形式以提高方位角測量精度，相對于平面五元十字陣采用傳聲器陣列形式以提高俯仰角測量精度。其中四個傳聲器6構成十字陣且呈正方形分布，所處平面與機身2頂部安裝板2a1的安裝平面平行，四個陣元依次間隔1米。第五個傳聲器6位于其余四個陣元所處平面上方，且其垂直投影為正方形中心點位置。

機身2包括可拆分的上殼體2a和下殼體2b，上殼體2a和下殼體2b均為中空結構，控制器包括安裝在上殼體2a內(nèi)腔中的系統(tǒng)電路板7和安裝在下殼體2b內(nèi)腔中的電源組件8，上殼體2a內(nèi)可拆卸地安裝有用以安裝系統(tǒng)電路板7的上隔板2a3，下殼體2b內(nèi)可拆卸地安裝有用以安裝電源組件8的下隔板2b3。

上殼體2a的頂部中心位置設置有貫穿安裝板2a1的上通孔2a2，系統(tǒng)電路板7通過信號線與無人機1的控制系統(tǒng)連接。

下殼體2b的底部中心位置一體成型有軸套2b1，軸套2b1底部通過螺絲安裝有端蓋2b2，該軸套2b1內(nèi)軸承安裝有垂直向下穿出端蓋2b2的轉(zhuǎn)軸2b5，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置3固定連接在該轉(zhuǎn)軸2b5的底部。

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置3包括有水平設置的旋轉(zhuǎn)臂3a和安裝在該旋轉(zhuǎn)臂3a上的驅(qū)動電機3b，旋轉(zhuǎn)臂3a的一端與轉(zhuǎn)軸2b5固定連接，驅(qū)動電機3b安裝在旋轉(zhuǎn)臂3a的另一端，驅(qū)動電機3b的輸出端安裝有驅(qū)動齒輪3c，在端蓋2b2的外圓周上一體成型有與驅(qū)動齒輪3c嚙合的外齒圈。

旋轉(zhuǎn)臂3a上一體成型有呈豎直狀態(tài)的豎直安裝板3d，目標打擊機構4安裝在該豎直安裝板3d的外側(cè)。

多腳支架5設有垂直向上延伸至下殼體2b內(nèi)的中空連接桿5a，轉(zhuǎn)軸2b5的軸線處設有供該中空連接桿5a穿過的管道，下殼體2b內(nèi)位于下隔板2b3的正下方安裝有與中空連接桿5a連接的支架連接板2b4。

系統(tǒng)電路板7設置有預警電路單元、信息處理單元、控制單元、伺服單元和電源管理單元。

目標打擊機構4安裝有有彈藥裝載發(fā)射器。

機身2用于保護控制器并連接無人機1的安裝平臺；傳聲器陣列用于獲取區(qū)域內(nèi)目標無人機1旋翼噪聲信號并完成所接收信號的聲-電轉(zhuǎn)換；系統(tǒng)電路板7由預警電路單元、信息處理單元、控制單元、伺服單元和電源管理單元組成，用于完成目標識別、空間定位、自動尋的；目標打擊機構4用于瞄準低空可疑飛行器并對其進行有效打擊。

面對不同工作環(huán)境，信號處理單元通過噪聲特征分析算法進行目標識別，確定聲源類型以選擇合適毀傷手段。無源定位尋的裝置的目標打擊機構4可選更換彈藥類型，同時支持擴展彈藥裝備，一次配備多種類型彈藥，以適應不同應用場所。

本實用新型的裝置是一種無源定位，自動尋的裝置，其通過聲測電路實現(xiàn)低空可疑飛行器的無源全方位探測，采用時延估計算法計算目標精確位置，通過伺服系統(tǒng)控制載機自動導航接近目標，在有效打擊范圍內(nèi)發(fā)射毀傷彈藥打擊目標。

雖然參照示例性實施方式對本實用新型進行了描述，但是應當理解，本實用新型并不局限于文中詳細描述和示出的具體實施方式，在不偏離權利要求書所限定的范圍的情況下，本領域技術人員可以對示例性實施方式做出各種改進或變型。