CN116734676A - 一种带有飞行子弹药的反坦克智能雷 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有可飞行智能子弹药的用于反坦克的智能雷，包括用于发现目标的并初步定位的地面发控装置和能够自行识别目标并抵近攻击的飞行子弹药；地面发控装置设置有声阵列探测器和毫米波雷达探测器，通过主被动结合的探测模式能够快速发现目标，实现快速定位并发射飞行子弹药；飞行子弹药发射后，既可以依据地面发控装置信息飞向指定地点，也可以通过自身视觉探测导引模块获得的信息，进行自主飞行，并完成探测识别、跟踪导引和精准打击的任务，无需依赖地面发控装置的探测信息，极大降低了对目标初始判断的精度要求，提高了自身稳定性也降低了整体结构的复杂性。

Description

一种带有飞行子弹药的反坦克智能雷

技术领域

本发明属于反坦克武器领域，具体地涉及一种带有飞行子弹药的反坦克智能雷。

背景技术

智能型地雷一般采用先进的红外探测器或毫米波雷达以及声、震动传感器，并配有智能子弹药，能在远距离上探测和攻击目标。能进行雷间通信和雷场联网，实施协同攻击。智能型地雷按对付目标的不同可分为两大类，反直升机智能地雷和反坦克智能地雷。智能地雷的装备与发展，必将给工程兵部队战术使用带来革命性的变化，成为地雷发展的一个明显的趋势。

现有技术中美国研制的“大黄蜂”、俄罗斯的PTKM-1R智能反坦克地雷均采用声音和震动进行目标定位，由于传统的反坦克智能地雷由于攻击子弹药一般采用类似末敏弹的工作模式，对目标的方位和距离信息要求严格，攻击子弹药发射后若在给定区域内丢失目标，由于不具备自主探测能力且无法机动，将不能完成打击任务。

发明内容

本发明提供一种带有飞行子弹药的反坦克智能雷，以解决背景技术中提到的问题，包括：

地面发控装置和飞行子弹药；

所述地面发控装置包括基座和顶盖，所述基座为下端封死的圆柱筒，基座底部设有多个支腿，所述支腿上均设有多个声阵列探测器；所述顶盖由两个半圆柱筒组成，所述两个半圆柱筒顶端通过爆炸螺栓相连，所述顶盖侧面设有多个毫米波雷达探测器；基座内设有主控模块，用于接收声阵列探测器和毫米波雷达探测器的探测信息，并向爆炸螺栓和飞行子弹药发送指令；

所述飞行子弹药由共轴双旋翼飞行器、视觉探测导引模块、战斗部组成；所述共轴双旋翼飞行器设有两组可折叠旋翼，旋翼折叠后，所述飞行子弹药可放入基座内，并通过顶盖固定；所述战斗部内设有引信，战斗部一端连接在共轴双旋翼飞行器底部，另一端连接视觉探测导引模块，所述视觉探测导引模块采集飞行子弹药下方图像信息，并发送给弹上控制系统；所述飞行子弹药内还设有弹上控制系统用于接收视觉探测导引模块的目标识别结果和方位信息、向共轴双旋翼飞行器传递方位信息和向战斗部内的引信发出攻击指令。

进一步地，所述顶盖的两个半圆柱筒连接处还设有弹簧，所述爆炸螺栓与主控模块电连接，爆炸螺栓接收到主控模块发送的脱离指令后，点火引爆自身破坏螺栓的连接结构，弹簧将顶盖的两个半圆柱筒分离，两个半圆柱筒与基座脱离，并使飞行子弹药完全露出，同时旋翼展开。

进一步地，所述视觉探测导引模块包括壳体，所述壳体连接在战斗部下方，且底部设有可见光镜头、红外镜头和激光测距器，分别用于采集地面可见光、红外图像和测量飞行子弹药与目标的距离。

进一步地，所述支腿与基座转动连接，且连接处设有扭簧，用于辅助支腿支撑地面。

进一步地，所述一个声阵列探测器转动连接在支腿上，且连接处设有扭簧，所述扭簧限定声阵列探测器展开角度最大为90度；所述基座侧壁上设有凹槽，声阵列探测器与支腿折叠收起后，所述声阵列探测器置于凹槽内，所述折叠后的支腿通过卡箍固定。

进一步地，所述战斗部内装填有炸药，底部设有药型罩，并通过压螺将药型罩固定，所述压螺为环形结构，外圈设有螺纹，可通过螺纹连接在战斗部底端从而抵住药型罩避免其脱落。在引信引爆战斗部内炸药后，在炸药的爆炸作用下药型罩形成爆炸成型弹丸，并穿透位于下方的视觉探测导引模块，攻击位于飞行子弹药正下方的目标。

进一步地，还包括远程控制终端，所述主控模块中包含通信子模块和探测信息综合处理子模块，所述通信子模块负责多个反坦克智能雷之间以及反坦克智能雷与远程控制终端之间的信息传递；所述探测信息综合处理子模块负责融合处理声阵列探测器和毫米波雷达探测器获取的信息。

进一步地，所述反坦克智能雷与远程控制终端之间传递的信息包括探测反坦克智能雷的位置信息、工作状态及剩余电量、探测信息综合处理子模块处理后的数据以及远程控制终端向反坦克智能雷发送的控制指令。

有益效果：

本发明中的地面发控装置设置有声阵列探测器和毫米波雷达探测器，通过主被动结合的探测模式能够快速发现目标，实现快速定位并发射飞行子弹药；

飞行子弹药发射后，既可以依据地面发控装置信息飞向指定地点，也可以通过自身视觉探测导引模块获得的信息，进行自主飞行，并完成探测识别、跟踪导引和精准打击的任务，无需依赖地面发控装置的探测信息，极大降低了对目标初始判断的精度要求，提高了自身稳定性也降低了整体结构的复杂性。

智能子弹药包含采用视觉探测导引模块，可通过深度学习方法，识别不同类型的攻击目标，确定目标的最佳攻击部位，并引导子弹药抵近攻击，从而提高命中精度，增加毁伤效能。

附图说明

图1为本装置结构图；

图2为地面发控装置结构图；

图3为本装置收起结构图；

图4为支腿局部放大图；

图5为顶盖局部放大图；

图6为爆炸螺栓结构示意图；

图7为飞行子弹药结构图；

图8为战斗部内部结构示意图；

图9为视觉探测导引模块结构示意图；

其中各附图标记对应关系如下：

1-地面发控装置，11-基座，12-支腿，13-声阵列探测器，14-顶盖，15-爆炸螺栓，151-弹簧，16-毫米波雷达探测器，17-凹槽，18-卡箍，2-飞行子弹药，21-共轴双旋翼飞行器，211-旋翼，22-视觉探测导引模块，221-壳体，222-可见光镜头，223-红外镜头，224-激光测距器，23-战斗部，231-药型罩，232-压螺，24-引信。

具体实施方式

根据上述技术方案，下面结合附图说明做进一步描述：

本实施例提供的反坦克智能雷包括地面发控装置1和飞行子弹药2，地面发控装置1包括基座11和顶盖14，基座11为下端封死的圆柱筒，其内部内设有主控模块，内腔用于放置飞行子弹药2。顶盖14为上端封死的圆柱筒，且顶盖14一分为二，并通过爆炸螺栓15连接。如图1-2所示，顶盖14可从基座11上方将飞行子弹药2罩住，顶盖14侧壁外侧一周设有多个毫米波雷达探测器16。

如图3-4所示，基座11底部设有多个可折叠支腿12，支腿12与基座11转动连接且连接处设有扭簧，扭簧向支腿12施加撑开的力，且放置在地面时不至于将地面发控装置顶起；支腿12上设有多个声阵列探测器13，一个声阵列探测器13同样是通过扭簧和转轴可折叠的设置在支腿12上，扭簧限定声阵列探测器展开最大角度为90度。基座11侧壁上设有凹槽17，声阵列探测器13与支腿12折叠收起后，声阵列探测器13置于凹槽17内，折叠后的支腿12通过卡箍18固定。

本实施例中声阵列探测器13设定为4个，且两两对称地分布在4个支腿12上，支腿12展开且反坦克智能雷启动后，4个声阵列探测器13中的一个开启，其余3个仍处于休眠模式，当开启中的声阵列探测器13探测到信号后，由主控模块判定是否属于攻击目标，当确定为攻击目标后，其余3个休眠状态的声阵列探测器13和毫米波雷达探测器16开启，对攻击目标进行探测定位，定位完成后主控模块向顶盖14上的爆炸螺栓15发出指令，顶盖14弹开，释放出飞行子弹药2；同时主控模块将攻击目标的方位信息发送给飞行子弹药2。

如图5-6，顶盖14的两个半圆柱筒通过多个爆炸螺栓15连接，且设有多个弹簧151设置于两个半圆柱筒中间，爆炸螺栓15通过导线与主控模块17电连接，当主控模块发送脱离指令后，导线引爆爆炸螺栓15内的装药，使爆炸螺栓15切断，破坏螺栓连接结构，同时弹簧153将顶盖14两个半圆柱筒顶开，顶盖14完全脱离，飞行子弹药2露出，旋翼211展开。

飞行子弹药2结构如图7所示，自上而下由共轴双旋翼飞行器21、视觉探测导引模块22、战斗部23依次连接组成，飞行子弹药2脱离地面发控装置1后的行动由其内部的弹上控制系统控制。共轴双旋翼飞行器21设有两组可折叠旋翼211，且可自行展开，旋翼211折叠后，飞行子弹药2可收入基座11内，并通过顶盖14和卡箍18固定。共轴双旋翼飞行器21装载有飞行控制模块和电源，弹上控制系统发送启动指令后，由飞行控制模块接收具体方位指令，控制自身飞行方向。

战斗部23连接在共轴双旋翼飞行器21下方，如图8所示，战斗部23设有引信24并装填有炸药，炸药下方设有药型罩231，并通过压螺232将药型罩231固定，压螺232呈环形结构且螺纹连接在战斗部23底部，抵住药型罩231，避免其掉落。战斗部23的底部连接有视觉探测导引模块22，视觉探测导引模块22通过壳体221连接在战斗部23下方，壳体221上设有可见光镜头222、红外镜头223和激光测距器224，可分别采集地面可见光图像、红外图像和测量飞行子弹药2与目标的距离，视觉探测导引模块22搭载有预先通过深度学习获得的识别模型，实时地对采集到的图像信息进行目标识别，并将识别到的目标的方位信息和目标距离信息发送给弹上控制系统。

地面发控装置1和飞行子弹药2均包含独立电源，可自行工作。当地面发控装置1发现目标并释放出飞行子弹药2后，共轴双旋翼飞行器21的两组旋翼展开，弹上控制系统接收到主控模块指令后启动，同时主控模块将方位信息发送给飞行器中的飞行控制模块，共轴双旋翼飞行器21启动升空，升至指定高度后飞向地面发控装置1发送的目标位置上方；视觉探测导引模块22搭载有通过深度学习获得的目标识别模型，对可见光镜头222、红外镜头223所收集的图像进行目标识别并获得目标的位置信息，目标识别时采用置信度区分优先级，最多判定1个目标。判定目标后通过视觉探测导引模块22内的激光测距器224获取目标的距离信息，并将上述目标方位信息和距离信息发送给弹上控制系统，由弹上控制系统将飞行指令发送给共轴双旋翼飞行器21的飞行控制模块，飞行控制模块控制共轴双旋翼飞行器21飞向目标上方，飞至上方后，弹上控制系统将激光测距器224实时发送的距离数据与距离阈值进行比对，若目标位于距离阈值内，则弹上控制系统向战斗部23内的引信24发送攻击指令，引爆内部炸药，药型罩231在炸药的爆炸作用下形成爆炸成型弹丸，穿透位于战斗部23下方的视觉探测导引模块，从上方攻击目标顶部。当飞行器21飞至地面发控装置1发送的指定位置后，视觉探测导引模块22的采集信息中未能识别出目标时，弹上控制系统向飞行控制模块发送爬升指令，飞行器21提高高度，扩大搜索范围，待发现目标后抵近攻击。

地面发控装置1的主控模块中还包含通信子模块和探测信息综合处理子模块，通信子模块负责多个反坦克智能雷之间以及反坦克智能雷与远程控制终端之间的信息传递；探测信息综合处理子模块负责融合处理声阵列探测器和毫米波雷达探测器获取的信息；主控系统接收通信子模块和探测信息综合处理子模块发送的信息，并向它们以及爆炸螺栓(15)和飞行子弹药(2)发送指令。

本发明还可以采用联合组网的形式，在区域内布置多个反坦克智能雷，互相之间组成通信网络，通过作战区域外的远程控制终端接受各反坦克智能雷的位置信息、工作状态及剩余电量等，并可向反坦克智能雷的通信子模块发送指令，进行远程操作(包括查询雷场态势、工作状态、剩余电量以及发送自毁指令)；在自主作战时，多个反坦克智能雷通过通信网络指定一个反坦克智能雷作为临时司令员，其主控模块接收各反坦克智能雷的位置信息及处理好的目标数据，并进行数据分析及任务分配，以雷场的形式对来袭坦克等装甲车辆进行分布式探测识别、预警、定位和攻击决策等，扩大打击面积，提升打击速度。

上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带有飞行子弹药的反坦克智能雷，其特征在于：包括地面发控装置(1)和飞行子弹药(2)；

所述地面发控装置(1)包括基座(11)和顶盖(14)，所述基座(11)为下端封死的圆柱筒，基座(11)底部设有多个支腿(12)，所述支腿(12)上均设有多个声阵列探测器(13)；所述顶盖(14)由两个半圆柱筒组成，所述两个半圆柱筒顶端通过爆炸螺栓(15)相连，所述顶盖(14)侧面设有多个毫米波雷达探测器(16)；基座(11)内设有主控模块(17)，用于接收声阵列探测器(13)和毫米波雷达探测器(16)的探测信息，并向爆炸螺栓(15)和飞行子弹药(2)发送指令；

所述飞行子弹药(2)由共轴双旋翼飞行器(21)、视觉探测导引模块(22)、战斗部(23)组成，；所述共轴双旋翼飞行器(21)设有两组可折叠旋翼(211)，旋翼(211)折叠后，所述飞行子弹药(2)可放入基座(11)内，并通过顶盖(14)固定；所述战斗部(23)内设有引信(24)，战斗部(23)一端连接在共轴双旋翼飞行器(21)底部，另一端连接视觉探测导引模块(22)，所述视觉探测导引模块(22)采集飞行子弹药(2)下方图像信息并进行目标识别和确定目标方位；所述飞行子弹药(2)内还设有弹上控制系统用于接收视觉探测导引模块(22)的目标识别结果和方位信息、向共轴双旋翼飞行器(21)传递方位信息和向战斗部(23)内的引信(24)发出攻击指令。

2.根据权利要求1所述的反坦克智能雷，其特征在于：所述顶盖(14)的两个半圆柱筒连接处还设有多个弹簧(153)，所述爆炸螺栓(15)与主控模块(17)电连接，在接收到主控模块(17)信号后引爆自身，破坏螺栓结构。

3.根据权利要求1所述的反坦克智能雷，其特征在于：所述视觉探测导引模块(22)包括壳体(221)，所述壳体(221)连接在战斗部(23)下方，且底部设有可见光镜头(222)、红外镜头(223)和激光测距器(224)，分别用于采集地面可见光、红外图像和测量飞行子弹药(2)与目标的距离。

4.根据权利要求1所述的反坦克智能雷，其特征在于：所述支腿(12)与基座(11)转动连接，且连接处设有扭簧。

5.根据权利要求4所述的反坦克智能雷，其特征在于：所述一个声阵列探测器(13)转动连接在支腿(12)上，且连接处设有扭簧，所述扭簧限定声阵列探测器(13)展开角度最大为90度；所述基座(11)侧壁上设有凹槽(17)，声阵列探测器(13)与支腿(12)折叠收起后，所述声阵列探测器(13)置于凹槽(17)内，所述折叠后的支腿(12)通过卡箍(18)固定。

6.根据权利要求1所述的反坦克智能雷，其特征在于：所述战斗部(23)内装填有炸药，底部设有药型罩(231)，并通过压螺(232)将药型罩(231)固定。

7.根据权利要求1所述的反坦克智能雷，其特征在于：还包括远程控制终端，所述主控模块中还包含通信子模块和探测信息综合处理子模块，所述通信子模块负责多个反坦克智能雷之间以及反坦克智能雷与远程控制终端之间的信息传递；所述探测信息综合处理子模块负责融合处理声阵列探测器(13)和毫米波雷达探测器(16)获取的信息。

8.根据权利要求7所述的反坦克智能雷，其特征在于：所述反坦克智能雷与远程控制终端之间传递的信息包括反坦克智能雷向远程控制终端发送的反坦克智能雷位置信息、工作状态及剩余电量以及远程控制终端向反坦克智能雷发送的控制指令。