[发明专利]一种导弹集群智能协同系统及其实现方法

权利要求书

1.一种导弹集群智能协同系统，其特征在于，该智能协同系统是导弹集群为了完成导弹系统、无人机系统和地面系统的协同作战任务而配备的硬件和软件系统，具体包括弹上部分、机上部分和地面部分；智能协同系统实现其具体功能的包括协同体制和通信体制，智能协同系统接口关系和智能协同系统软件；

所述协同体制采用分布式，即各导弹上安装相同的协同系统软件，各导弹独立并行执行相同的软件流程，根据不同的导弹角色执行不同的任务，导弹的发射顺序及角色可互换；所述通信体制采用集中式，即导弹集群中的导弹之间不直接通信，而是以无人机为中心节点，构建无人机和多枚导弹之间的数据链网络，完成各节点间的信息传输；

所述接口关系根据弹上部分、机上部分、地面部分的信息节点自行定义；

所述智能协同系统软件包括弹上部分软件、机上部分软件和地面部分软件；所述弹上部分软件为运行在协同板中的智能协同软件，包括基础软件框架和协同软件，分别用于实现协同子系统硬件资源管理/调度和导弹集群智能自主协同；机上部分软件为运行在无人机任务机中的软件，负责完成弹间协同数据的组合与转发；地面部分软件为运行在导弹集群指控系统中的发射控制软件和信息监控软件，发射控制软件实现发射条件的可视化显示与地面监控，信息监控软件具备导弹飞行状态信息参数显示、导弹导引头图像显示、弹间协同数据显示功能；

所述智能协同系统的三部分具体表述如下：

(一)弹上部分

智能协同系统弹上部分包括协同板、存储器、弹群数据链弹载端；

所述协同板用于输入输出数据的处理和协同软件的实时运行，根据本导弹飞控系统得到的本导弹状态参数，包括位置、速度、加速度、姿态；其他导弹通过弹群数据链传输的状态参数，包括位置、速度、加速度、姿态；本导弹得到的目标信息，包括图像、位置、视线角及其速率；其他导弹通过弹群数据链传输的目标信息，包括图像、位置、视线角及其速率；通过协同控制与协同探测算法，对导弹的作战飞行模式进行修正，形成飞行策略，并将其下发到导弹平台飞控系统，导弹平台飞控系统生成制导指令和控制指令，控制每个导弹完成相应的飞行策略；

所述存储器用于导引头图像信息、导弹弹道/姿态状态数据、协同板收发数据、卫星导航原始数据和弹群数据链性能数据的快速可靠存储，具备大存储空间及快速存取能力，可支持试验后分析评估；

数据存储：飞行过程中，实时存储红外数字图像、弹间协同数据；

数据读取：飞行试验后，读取红外数字图像、弹间协同数据，支撑飞行试验分析与评估；

所述弹群数据链是完成导弹集群内部及与无人机平台之间信息交互的核心设备，以无人机为中心节点，构建无人机和多枚导弹之间的数据链网络，完成各节点间的信息传输，完成以下功能：

导弹导引头视频数据回传，导弹导引头视频数据通过弹群数据链弹载端传输至弹群数据链机载端，机载端有线传输至无人机通信系统，传回地面指控系统；

导弹状态数据回传，导弹状态数据，通过弹群数据链弹载端传输至弹群数据链机载端，机载端连接至机载火控子系统，再通过无人机通信系统传回地面指控系统；

协同信息弹间互传，弹间协同数据通过弹群数据链弹载端传输至弹群数据链机载端，由机载端进行判断，直接转发到弹载端，实现协同信息互传；

(二)机上部分

智能协同系统机上部分包括弹群数据链机载端和无人机任务机

无人机为所述弹群数据链机载端提供载体，作为弹群数据链网络的中心节点与多枚导弹之间建立无线传输链路，并与无人机自有视距/卫星通信链路连接，通过其上传指令下传数据，完成以下功能：为弹群数据链机载端和天线安装提供空间位置，并进行相应的机械与电气改装；为弹群数据链机载端和天线提供电源；实现弹群数据链机载端与无人机载火控系统和视距/卫星通信链路之间的电气接口连接；

所述无人机任务机除了完成无人机载荷任务管理与火控功能之外，还需要完成弹间协同数据转发功能；

导弹上电后到发射之前，导弹的状态数据和弹间协同数据通过RS422串口经无人机任务机和无人机通信系统传回地面指控系统；

导弹发射后，传回地面的导弹状态数据即飞控遥测数据，通过弹群数据链机载端，再到无人机通信系统，传回地面指控系统；

导弹发射后，弹间协同数据通过弹群数据链机载端传到任务机，任务机进行数据组合后分发到弹群数据链弹载端；

(三)地面部分

智能协同系统地面部分为导弹集群指控系统，包括导弹集群发射控制和导弹集群信息监控功能；

所述导弹集群发射控制需要完成导弹发射条件显示及导弹集群发射指令生成；

所述导弹集群信息监控主要完成挂飞和发射试验中导弹回传信息的显示和存储任务。