一种基于导弹平台的水下滑翔机部署系统及方法与流程

1.本发明涉及水下滑翔机技术领域，特别是涉及一种基于导弹平台的水下滑翔机部署系统及方法。


背景技术：

2.水下滑翔机是一种新型的水下航行器，目前在我国的发展逐渐成熟。水下滑翔机能耗低，工作时间长，在水下滑翔机上搭载不同的测量模块，则可实现大范围海域内的海洋参数检测，为海洋的研究与开发服务。另外，水下滑翔机噪音水平低，隐蔽性好，在军事侦察与监视等方面也具有广阔的发展前景。
3.目前，水下滑翔机主要是通过舰船释放下水，而舰船航行速度较慢，如果应用于救灾及军事等领域，面对紧急情况，无法进行快速响应。同时，舰船目标明显，也容易遭受打击，突防能力较差，无法将水下滑翔机布置到敌方敏感区域。另外，无线电通信在水中衰减很大，水下主要通过声波通信，而声波无法与卫星及指挥中心通信，目前水下滑翔机主要工作模式是：在水下探测时不通信，浮出水面后与卫星或指挥中心进行通信与数据传输。这样在水下获取的数据就需要经过较长时间的延时才能传回，无法形成对海洋环境及侦察目标的实时监测。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种基于导弹平台的水下滑翔机部署系统及方法，以导弹作为搭载平台，提高水下滑翔机部署速度，并实现探测数据的实时传输，大大提高响应效率。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种基于导弹平台的水下滑翔机部署系统，该系统包括：导弹以及搭载在导弹上的水下滑翔机，所述导弹包括弹头和弹体，所述弹头上加装有可折叠栅格舵和反喷发动机，所述弹体上设置有动力发动机；
7.所述弹头外罩设有弹头壳体，所述弹头壳体内设置所述水下滑翔机和中继通信模块，所述水下滑翔机、中继通信模块通过分离释放平台与所述弹头连接，所述水下滑翔机通过声波通信系统与所述中继通信模块通信连接，所述中继通信模块通过无线电系统与卫星或指挥中心通信连接。
8.可选的，所述分离释放平台包括水下滑翔机释放平台和中继通信模块释放平台，所述水下滑翔机释放平台用于释放所述水下滑翔机，所述中继通信模块释放平台用于释放所述中继通信模块。
9.可选的，所述反喷发动机设置有至少两组，位于所述弹头的前端。
10.可选的，所述可折叠栅格舵设置有至少两组，对称设置于所述弹头的后端。
11.可选的，所述中继通信模块包括水下通信模块和空中通信模块，所述水下通信模块包括发射单元和接收单元，发射单元将信息转换成电信，然后由编码器将电信号转换为声信号并发射出去，声信号在水中进行信息传输，接收单元用于接收声信号，并将声信号转
换为电信号，然后进行解码获取原始发射信息；所述空中通信系统是指卫星通信单元，卫星通信单元与卫星进行通信，实现全球信息传输；水下通信模块和空中通信模块之间互相通信；水下通信模块接收到水下滑翔机的水声信号，将水声信号转换为电信号传输给空中通信模块，空中通信模块将信息传输给卫星，通过卫星传回指挥中心；指挥中心的指令通过卫星传输给空中通信模块，空中通信模块将指令传输至水下通信模块，水下通信模块将指令转化为水声信号传输至水下滑翔机。
12.可选的，所述水下滑翔机释放平台和中继通信模块释放平台均采用由适配器和爆炸螺栓组成的释放机构，所述适配器为圆锥台结构，一端与弹头上设置的导弹平台连接，另一端连接水下滑翔机或中继通信模块，所述适配器与水下滑翔机或中继通信模块之间通过爆炸螺栓连接；导弹到达目标位置后，爆炸螺栓起爆，即可实现适配器与水下滑翔机或中继通信模块的释放。
13.本发明还提供了一种基于导弹平台的水下滑翔机部署方法，应用于上述的基于导弹平台的水下滑翔机部署系统，包括以下步骤：
14.向目标位置发射导弹，动力发动机工作，进行主动段飞行，此时可折叠栅格舵处于折叠状态；
15.主动段飞行结束后，弹头和弹体分离，弹头继续飞行，在合适的高度展开可折叠栅格舵，对弹头的姿态进行控制，保持弹头飞行稳定性，并对弹头飞行轨迹进行控制；
16.距离目标水面一定高度时，反喷发动机工作，降低弹头的飞行速度，接近水面时，速度降低至合适大小；
17.接近目标水面时，弹头壳体分离，弹头抛掉弹头壳体后，水下滑翔机、中继通信模块相继与弹头分离进入水中；
18.水下滑翔机入水后开启工作状态，进行水中探测，中继通信模块漂浮于水面，利用水声通信系统与水下滑翔机通信，同时使用卫星通信系统与指挥中心通信，实现探测数据的实时传输。
19.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的基于导弹平台的水下滑翔机部署系统及方法，基于导弹平台发射水下滑翔机，提高了水下部署速度；导弹平台的弹头带可折叠栅格舵，在主动飞行时，可折叠栅格舵处于折叠状态，弹头弹体分离后，可折叠栅格舵展开，能够实现弹头的姿态控制与飞行机动；弹头带反喷发动机，可以实现入水前的降速；系统具有中继通信模块，中继通信模块能够漂浮于水面，并且中继通信模块同时具备水下通信和空中通信功能，水下通信模块负责与水下滑翔机的通信，空中通信模块负责与指挥中心通信，两个模块之间能够进行数据交互，实现信号的中继，因此，通过中继通信方式，水下滑翔机获取的数据不用再等上浮至水面再进行传输，可以在水下实现实时通信。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例基于导弹平台的水下滑翔机部署系统结构示意图；
22.图2为本发明实施例可折叠栅格舵的结构示意图；
23.附图标记：1、第一反喷发动机；2、弹头壳体；3、第一可折叠栅格舵；4、弹体；5、第二反喷发动机；6、水下滑翔机；7、水下滑翔机释放平台；8、第二可折叠栅格舵；9、中继通信模块；10、中继通信模块释放平台。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明的目的是提供一种基于导弹平台的水下滑翔机部署系统及方法，以导弹作为搭载平台，提高水下滑翔机部署速度，并实现探测数据的实时传输，大大提高响应效率。
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
27.如图1-图2所示，本发明实施例提供的基于导弹平台的水下滑翔机部署系统，包括：导弹以及搭载在导弹上的水下滑翔机6，所述导弹包括弹头和弹体，所述弹头上加装有可折叠栅格舵和反喷发动机，所述弹体上设置有动力发动机，为导弹飞行提供动力；弹头主要包括战斗部、引信等系统，将传统导弹弹头壳体内的战斗部等系统，换成水下滑翔机及中继通信模块；
28.即所述弹头外罩设有弹头壳体2，所述弹头壳体2内设置所述水下滑翔机6和中继通信模块9，所述水下滑翔机6、中继通信模块9通过分离释放平台与所述弹头连接，所述水下滑翔机6通过声波通信系统与所述中继通信模块9通信连接，所述中继通信模块9通过无线电系统与卫星或指挥中心通信连接。
29.所述分离释放平台包括水下滑翔机释放平台7和中继通信模块释放平台10，所述水下滑翔机释放平台7用于释放所述水下滑翔机6，所述中继通信模块释放平台10用于释放所述中继通信模块9。
30.所述反喷发动机设置有至少两组，位于所述弹头的前端，包括第一反喷发动机1和第二反喷发动机5，二者对称设置。
31.所述可折叠栅格舵设置有两组，对称设置于所述弹头的后端，包括第一可折叠栅格舵3和第二可折叠栅格舵8。
32.所述中继通信模块9包括水下通信模块和空中通信模块，所述水下通信模块为水声通信系统，具体包括发射单元和接收单元，发射单元将信息转换成电信由编码器，然后将电信号转换为声信号并发射出去，声信号在水中进行信息传输，接收单元用于接收声信号，并将声信号转换为电信号，然后进行解码获取原始发射信息；所述空中通信系统是指卫星通信单元，卫星通信单元与卫星进行通信，实现全球信息传输；水下通信模块和空中通信模块之间互相通信。水下通信模块接收到水下滑翔机的水声信号，将水声信号转换为电信号传输给空中通信模块，空中通信模块将信息传输给卫星，通过卫星传回指挥中心；指挥中心的指令通过卫星传输给空中通信模块，空中通信模块将指令传输至水下通信模块，水下通
信模块将指令转化为水声信号传输至水下滑翔机。
33.所述水下滑翔机释放平台7和中继通信模块释放平台10均采用由适配器和爆炸螺栓组成的释放机构，所述适配器为圆锥台结构，一端与弹头上设置的导弹平台连接，另一端连接水下滑翔机或中继通信模块，所述适配器与水下滑翔机或中继通信模块之间通过爆炸螺栓连接；导弹到达目标位置后，爆炸螺栓起爆，即可实现适配器与水下滑翔机或中继通信模块的释放。
34.本发明提供的基于导弹平台的水下滑翔机部署系统的控制原理如下：
35.以反喷发动机点火时刻为零时刻，根据任务计算飞行轨迹及时间，得到飞行时序，即整个飞行过程中，飞行位置、速度、姿态及各系统发生动作的对应时刻，将飞行时序输入控制终端。控制终端的处理器包括中心控制单元和各分系统(如栅格舵)控制单元，中心控制单元与分系统控制单元通过总线等形式连接通信；到达某个对应时刻，中心控制单元对分系统控制单元发出指令(如栅格舵展开指令)，分系统控制单元具体执行动作(如启动电机，实现舵的展开)。栅格舵展开、弹头分离、反喷发动机工作、弹头壳体分离以及水下滑翔机/中继通信模块分离等均由处理器发出指令。
36.本发明还提供了一种基于导弹平台的水下滑翔机部署方法，应用于上述的基于导弹平台的水下滑翔机部署系统，包括以下步骤：
37.向目标位置发射导弹，动力发动机工作，进行主动段飞行，此时可折叠栅格舵处于折叠状态；减小气动阻力；
38.主动段飞行结束后，弹头和弹体分离，弹头继续飞行，在合适的高度展开可折叠栅格舵，对弹头的姿态进行控制，保持弹头飞行稳定性，并对弹头飞行轨迹进行控制；
39.距离目标水面一定高度时，反喷发动机工作，降低弹头的飞行速度，接近水面时，速度降低至合适大小；
40.接近目标水面时，弹头壳体分离，弹头抛掉弹头壳体后，水下滑翔机、中继通信模块相继与弹头分离进入水中；
41.水下滑翔机入水后开启工作状态，进行水中探测，中继通信模块漂浮于水面，利用水声通信系统与水下滑翔机通信，同时使用卫星通信系统与指挥中心通信，实现探测数据的实时传输。
42.本发明提供的基于导弹平台的水下滑翔机部署系统及方法，基于导弹平台发射水下滑翔机，提高了水下部署速度；导弹平台的弹头带可折叠栅格舵，在主动飞行时，可折叠栅格舵处于折叠状态，弹头弹体分离后，可折叠栅格舵展开，能够实现弹头的姿态控制与飞行机动；弹头带反喷发动机，可以实现入水前的降速；系统具有中继通信模块，中继通信模块能够漂浮于水面，并且中继通信模块同时具备水下通信和空中通信功能，水下通信模块负责与水下滑翔机的通信，空中通信模块负责与指挥中心通信，两个模块之间能够进行数据交互，实现信号的中继，因此，通过中继通信方式，水下滑翔机获取的数据不用再等上浮至水面再进行传输，可以在水下实现实时通信。
43.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。