[发明专利]一种主动防护系统

说明书

本发明公开一种主动防护系统，包括：目标探测器、火控计算机、多个柔性可展开单元发射器和多个柔性可展开防护单元；目标探测器探测四周来袭对象，并将探测结果发送至火控计算机；火控计算机对四周来袭对象进行跟踪并解算，确定四周来袭对象对自身构成危险后，进一步精确计算出四周来袭对象的数量、相对坐标及速度，并发出控制指令至对应位置的柔性可展开单元发射器；柔性可展开单元发射器根据火控计算机发出的控制指令，调整发射角度，发射指定个数的柔性可展开防护单元。本发明公开的系统能够主动出击有效破碎、分散和减速来袭对象，极大地减轻了航天器的非功能模块质量，提升了航天器的防护性能。

技术领域

本发明涉及航天器防护技术领域，特别是涉及一种主动防护系统。

背景技术

随着航天事业的发展，人类发射入轨的航天器数目越来越多，造成在轨物体数量不断积累，空间环境也随之日益恶化，空间碎片撞击航天器的事故发生概率也越来越高。尤其直径小于1厘米的微小碎片，与航天器的碰撞概率极高，是空间碎片防护的重点。航天事业特别是载人航天事业的发展对空间碎片防护设计工程应用提出了迫切要求。

现有的航天器防护系统都是被动式防护系统，即依靠自身特殊结构的航天器舱壁来硬抗来袭对象，不具备主动出击破碎来袭对象的能力，这就需要质量和厚度较大的航天器的舱壁，才能达到防护高速空间碎片等来袭对象的目的，极大地增加了航天器的非功能模块质量。此外，对于一些体积质量较大的来袭目标，现有的被动防护系统负担较大，防护性能欠佳，因此迫切需要开发一种新型防护结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种主动防护系统，能够主动出击有效破碎、分散和减速来袭对象，极大地减轻了航天器的非功能模块质量，提升了航天器的防护性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种主动防护系统，包括：目标探测器、火控计算机、多个柔性可展开单元发射器和多个柔性可展开防护单元；

所述目标探测器设置于所述火控计算机的上方，用于探测四周来袭对象，并将探测结果发送至所述火控计算机；

所述火控计算机设置于航天器的几何中心位置，用于对所述四周来袭对象进行跟踪并解算，根据所述目标探测器发送的图像及数据确定所述四周来袭对象对自身构成危险后，利用图像识别算法计算所述四周来袭对象的数量，根据激光雷达的距离像计算所述四周来袭对象的相对坐标和速度，并根据计算出的所述四周来袭对象的数量、相对坐标和速度计算发射方向，发射时间及被发射的所述柔性可展开防护单元的数量，发出相应的控制指令至对应位置的所述柔性可展开单元发射器；

所述航天器的每一舱室的外边缘均设置一个所述柔性可展开单元发射器，并与所述航天器的每一舱室的外边缘固定连接，使得航天器具备空间上360度全方位主动防护能力；所述柔性可展开单元发射器用于根据所述火控计算机发出的所述控制指令，调整发射角度，发射指定个数的所述柔性可展开防护单元。

可选的，所述目标探测器为激光探测器、雷达探测器、红外探测器、可见光探测器、毫米波探测器中任意一种或多种。

可选的，所述火控计算机通过信号线路发送控制指令至所述柔性可展开单元发射器。

可选的，所述柔性可展开单元发射器包括伺服控制器、发射筒、弹匣；

所述伺服控制器控制所述发射筒进行有限角度的俯仰和偏转来调整发射角；

所述弹匣用于存放折叠状态的多个所述柔性可展开防护单元。

可选的，所述柔性可展开防护单元包括气囊、敏感装置、气体发生器；

所述敏感装置设置于所述气囊的头部；

所述气体发生器设置于所述敏感装置的头部。