RU2738383C2 - Device for interception of unmanned aerial vehicles - Google Patents
Device for interception of unmanned aerial vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2738383C2 RU2738383C2 RU2020127599A RU2020127599A RU2738383C2 RU 2738383 C2 RU2738383 C2 RU 2738383C2 RU 2020127599 A RU2020127599 A RU 2020127599A RU 2020127599 A RU2020127599 A RU 2020127599A RU 2738383 C2 RU2738383 C2 RU 2738383C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uav
- unmanned aerial
- interceptor
- network
- aerial vehicles
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 241000701811 Reindeer papillomavirus Species 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 241000272525 Anas platyrhynchos Species 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 102220498641 Protein LRATD2_F41A_mutation Human genes 0.000 description 1
- 229920000561 Twaron Polymers 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229940004975 interceptor Drugs 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004762 twaron Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H11/00—Defence installations; Defence devices
- F41H11/02—Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems
- F41H11/04—Aerial barrages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Toys (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам борьбы с беспилотными летательными аппаратами. The invention relates to means of combating unmanned aerial vehicles.
Известно устройство уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов (ДПЛА) [1. Устройство уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов (ДПЛА) патент РФ № 2495359 МПК F41H 11/02 Опубликовано: 10.10.2013 Бюл. № 28, Заявка: 2012120112/11, 15.05.2012], состоящее из дистанционно пилотируемого летательного аппарата (ДПЛА), системы наведения с земли в виде радиолокатора, причем на летательном аппарате (ДПЛА) установлены видеокамеры обзора и датчик перемещения в хвостовой части летательного аппарата (ДПЛА) для заднего сектора, а также взаимосвязанный с датчиком перемещения контейнер, причем контейнер содержит крышку, автоматический замок для открытия контейнера, пружину, парашют и устройство для отделения парашюта.Known device for the destruction of remotely piloted (unmanned) aircraft (RPV) [1. Device for destroying remotely piloted (unmanned) aerial vehicles (RPV) RF patent No. 2495359 IPC F41H 11/02 Published: 10.10.2013 Byull. No. 28, Application: 2012120112/11, 15.05.2012], consisting of a remotely piloted aircraft (RPV), a ground guidance system in the form of a radar, and on the aircraft (RPV) there are video cameras and a displacement sensor in the tail of the aircraft (RPV) for the rear sector, as well as a container interconnected with the displacement sensor, and the container contains a lid, an automatic lock for opening the container, a spring, a parachute and a device for separating the parachute.
Недостатком такого устройства является необходимость участия оператора в работе по перехвату ДПЛА, что на больших относительных скоростях сближения ДПЛА перехватчика и ДПЛА нарушителя приводит к ошибкам наведения, особенно в условиях плохой видимости. Кроме того, при промахе может осуществиться выброс парашюта для захвата ДПЛА нарушителя, а повторная атака может занять значительное время. The disadvantage of such a device is the need for the operator to participate in the interception of the RPV, which at high relative speeds of convergence between the RPV of the interceptor and the RPV of the intruder leads to guidance errors, especially in poor visibility conditions. In addition, in the event of a miss, the parachute may be ejected to capture the intruder's RPV, and a second attack may take a considerable time.
Известно устройство сети-ловушки для борьбы с дистанционно пилотируемыми (беспилотными) летательными аппаратами (ДПЛА) [2. Устройство сети-ловушки для борьбы с дистанционно пилотируемыми (беспилотными) летательными аппаратами, патент на полезную модель РФ № 72 753 МПК F41H 3/00. Опубликовано: 27.04.2008 Бюл. № 12, Заявка: 2007148485/22, 24.12.2007], состоящее из сети, к краям которой на киперных лентах крепятся грузила-стабилизаторы, причем сеть для повышения прочности изготовлена из металлизированной нити, повышающей ее прочность и скрученной в виде пружин для создания пружинящего эффекта при захвате ДПЛА, при этом грузила с контейнерами выполнены в виде складных мехов гармони, позволяющих регулировать скорость и направление движения сети во время полета, кроме этого, в грузилах размещены контейнеры для аккумуляторов (конденсаторов) для создания высокого напряжения, подаваемого по металлической поверхности сети, для вывода из строя аппаратуры управления ДПЛА.Known device network-traps to combat remotely piloted (unmanned) aircraft (RPV) [2. Arrangement of a trap network to combat remotely piloted (unmanned) aircraft, patent for a useful model of the Russian Federation No. 72 753 IPC F41H 3/00. Published: 27.04.2008 Bull. No. 12, Application: 2007148485/22, 24.12.2007], consisting of a net, to the edges of which weights-stabilizers are attached on keeper tapes, and the net is made of metallized thread to increase its strength, which increases its strength and twisted in the form of springs to create a springy effect when capturing RPVs, while sinkers with containers are made in the form of folding accordion bellows, allowing you to adjust the speed and direction of the network during flight, in addition, containers for batteries (capacitors) are placed in the sinkers to create a high voltage supplied over the metal surface of the network , to disable the RPV control equipment.
Недостатком такого решения является использование ракеты как средства доставки сети, что накладывает ограничения на применимость в условиях плотной городской застройки. Кроме того, при промахе необходимо использовать повторный пуск ракеты, что в ряде случаев также проблематично (например, выход ДПЛА нарушителя из зоны досягаемости).The disadvantage of this solution is the use of a rocket as a delivery vehicle for the network, which imposes restrictions on its applicability in dense urban development. In addition, in the event of a miss, it is necessary to re-launch the rocket, which in some cases is also problematic (for example, the intruder's RPV leaving the range).
Известно устройство борьбы с дистанционно пилотируемыми (беспилотными) летательными аппаратами [3. Устройство борьбы с дистанционно пилотируемыми (беспилотными) летательными аппаратами. Патент на полезную модель РФ № 72 754 МПК F41H 13/00. Опубликовано: 27.04.2008 Бюл. № 12, Заявка: 2007139175/22, 22.10.2007], состоящее из блока доставки, блока пеленгации, блока наведения, контейнера с сетью-ловушкой, к краям которой крепятся грузы, причем сеть-ловушка с грузилами, размещенная в контейнере, доставляется в район нахождения ДПЛА с помощью блока доставки (ракеты), наводится на ДПЛА с помощью блока наведения по данным блока пеленгации, полученными звукотепловым способом, после чего сеть-ловушка синхронно отстреливается с помощью четырех патронов в сторону цели, при этом грузила, представляющие круглые стабилизаторы, с отверстиями для крепления киперных лент, растягивают данную сеть-ловушку, обеспечивая накрытие и захват БПЛА.Known device for combating remotely piloted (unmanned) aircraft [3. A device for combating remotely piloted (unmanned) aircraft. Utility model patent RF No. 72 754 IPC F41H 13/00. Published: 27.04.2008 Bull. No. 12, Application: 2007139175/22, 10/22/2007], consisting of a delivery unit, a direction finding unit, a guidance unit, a container with a trap net to the edges of which loads are attached, and a trap net with weights placed in the container is delivered to the area where the RPV is located using the delivery unit (rocket) is guided to the RPV using the guidance unit according to the direction finding unit data obtained by the sound-thermal method, after which the trap net is fired synchronously with four cartridges towards the target, while the sinkers are round stabilizers, with holes for fastening keeper tapes, stretch this trap net, providing cover and capture of the UAV.
Недостатком такого устройства является то, что отстрел сети для улавливания ДПЛА – нарушителя осуществляется при атаке на него сверху и при промахе повторный заход на цель проблематичен.The disadvantage of such a device is that the shooting of the net to catch the RPV - the intruder is carried out when attacking him from above and in case of a miss, re-entering the target is problematic.
Известно устройство - истребитель для уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов [4. Устройство - истребитель для уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов (ДПЛА), патент РФ № 2 490 584 МПК F41H 11/04. Опубликовано: 20.08.2013 Бюл. № 23, Заявка: 2012120114/11, 15.05.2012], состоящее из дистанционно пилотируемого летательного аппарата, системы наведения с земли в виде радиолокатора, сети, причем на дистанционно пилотируемом летательном аппарате установлены видеокамеры обзора и до четырех датчиков перемещения, а также взаимосвязанные с ними до четырех контейнеров для поражающих элементов, выполненных в виде кассет с уложенными в них сетями из высокопрочной полимерной нити из параарамидного волокна «Арамида», или «Кевлар», или «Тварон», причем по углам сети располагаются грузила-контейнеры в виде патронов с ленточными парашютами в гильзах, причем один конец ленточного парашюта закреплен за сеть, а гильза со свернутой в ней лентой отстреливается пиропатроном с замедлителем в момент охвата цели сетью, а датчики перемещения и взаимосвязанные с ними кассеты расположены на правом, левом, нижнем и верхнем боках фюзеляжа.Known device - a fighter for the destruction of remotely piloted (unmanned) aircraft [4. Device - fighter for the destruction of remotely piloted (unmanned) aerial vehicles (RPV), RF patent No. 2 490 584 IPC F41H 11/04. Published: 08/20/2013 Bul. No. 23, Application: 2012120114/11, 15.05.2012], consisting of a remotely piloted aircraft, a ground guidance system in the form of a radar, a network, and the remotely piloted aircraft has video cameras and up to four displacement sensors, as well as interconnected with them up to four containers for submunitions, made in the form of cassettes with nets laid in them from a high-strength polymer thread made of para-aramid fiber "Aramida", or "Kevlar", or "Twaron", and at the corners of the network there are container sinkers in the form of cartridges with band parachutes in the casings, with one end of the band parachute fixed to the net, and the case with the ribbon rolled up in it is fired off with a retarder at the moment the net enters the target, and the displacement sensors and cassettes interconnected with them are located on the right, left, lower and upper sides of the fuselage ...
Недостатком такого устройства является необходимость задействования оператора, который в процессе управления, при подлете к цели по видеокамерам обзора на дистанции ближе 500 метров, наводит устройство на цель, а также необходимость задействования оператора при уравнивании скорости полёта, что может привести к ошибкам при наведении. The disadvantage of such a device is the need to involve the operator, who, in the control process, when approaching the target through the surveillance cameras at a distance of less than 500 meters, guides the device to the target, as well as the need to involve the operator when equalizing the flight speed, which can lead to hover errors.
Известно устройство – истребитель [5. Устройство - истребитель для уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов. Патент РФ № 2 490 585 МПК F41H 11/04Опубликовано: 20.08.2013 Бюл. № 23 Заявка: 2012120116/11, 15.05.2012] для уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов, состоящее из дистанционно пилотируемого летательного аппарата, системы наведения с земли в виде радиолокатора, при этом на дистанционно пилотируемом летательном аппарате установлены видеокамеры обзора и до четырех датчиков перемещения, а также взаимосвязанные с ними до четырех контейнеров для поражающих элементов, выполненных в виде кассет с патронами, имеющих в качестве поражающего элемента иглы, имеющие ленточные парашюты, причем патрон выстреливается из кассеты вместе с гильзой, в которой имеется инерционный взрыватель для отделения гильзы от иглы и освобождения ленточного парашюта, а также датчики перемещения, при этом кассеты расположены на правом, левом, нижнем и верхнем боках фюзеляжа.Known device - a fighter [5. A device - a fighter for the destruction of remotely piloted (unmanned) aerial vehicles. RF Patent No. 2 490 585 IPC F41H 11/04 Published: 08/20/2013 Bul. No. 23 Application: 2012120116/11, 05/15/2012] for the destruction of remotely piloted (unmanned) aircraft, consisting of a remotely piloted aircraft, a ground guidance system in the form of a radar, while the remotely piloted aircraft has video cameras and up to four displacement sensors, as well as interconnected with them up to four containers for destructive elements, made in the form of cartridges with cartridges, having needles as a damaging element, having band parachutes, and the cartridge is fired from the cartridge together with the sleeve, which has an inertial fuse for separating the sleeve from the needle and release of the band parachute, as well as displacement sensors, while the cassettes are located on the right, left, lower and upper sides of the fuselage.
Недостатком такого устройства является привлечение оператора в процессе неведения ДПЛА перехватчика на цель по данным видеокамер обзора на дистанцию ближе 500, что затруднительно в условиях плохой видимости, а на высоких относительных скоростях сближения может привести к существенным ошибкам, вызванным человеческим фактором. The disadvantage of such a device is the involvement of the operator in the process of not aiming the interceptor RPV on the target according to the surveillance cameras at a distance closer than 500, which is difficult in conditions of poor visibility, and at high relative speeds of convergence can lead to significant errors caused by the human factor.
Известен беспилотный летательный аппарат – перехватчик [6.Беспилотный летательный аппарат – перехватчик, патент РФ № 2 669 904 МПК B64C 29/04, B64D 7/02, Опубликовано: 16.10.2018 Бюл. № 29, Заявка: 2018105354, 13.02.2018], выполненный в виде свободно несущего моноплана, содержащий фюзеляж, трапециевидное крыло с размещенными на нем двумя винтовыми двигателями, два киля, снабженные поворотными рулями направления, и размещенную в фюзеляже полезную нагрузку, при этом БПЛА представляет собой летательный аппарат вертикального взлета и посадки, выполненный по аэродинамической схеме «утка» с закрепленным на фюзеляже передним цельно-поворотным горизонтальным оперением, причем фюзеляж выполнен в виде ферменной конструкции, интегрированной с лонжероном крыла, полезная нагрузка представляет собой стрелковый комплекс, размещенный в фюзеляже вдоль оси, проходящей через центр масс летательного аппарата, винтовые двигатели выполнены с тянущими воздушными винтами, а кили расположены на крыльях в зоне максимального обдува воздушными винтами, причем каждый киль интегрирован в единую конструкцию с взлетно-посадочной опорой, выполненной в виде пространственной фермы с отклоненными друг от друга боковыми стержнями, между которыми размещен киль.Known unmanned aerial vehicle - interceptor [6.Unmanned aerial vehicle - interceptor, RF patent No. 2 669 904 IPC B64C 29/04, B64D 7/02, Published: 16.10.2018 Byull. No. 29, Application: 2018105354, 13.02.2018], made in the form of a free-carrying monoplane, containing a fuselage, a trapezoidal wing with two propeller engines placed on it, two keels equipped with rotary rudders, and a payload placed in the fuselage, while the UAV is an aircraft with vertical take-off and landing, made according to the aerodynamic "duck" scheme with a front all-rotary horizontal tail fixed to the fuselage, and the fuselage is made in the form of a truss structure integrated with a wing spar, the payload is a shooting complex located in the fuselage along the axis passing through the center of mass of the aircraft, the propeller engines are made with pulling propellers, and the keels are located on the wings in the zone of maximum airflow by the propellers, and each keel is integrated into a single structure with a take-off and landing support made in the form of a spatial truss with deflected friend from each other by lateral rods, between which the keel is placed.
Недостатком аппарата является наличие стрелкового комплекса для поражения ДПЛА нарушителя, что существенно затрудняет его применение в условиях плотной городской застройки и наличия людей на земле, которые могут потенциально находиться в зоне поражения. The disadvantage of the device is the presence of a rifle complex to defeat the intruder's RPVs, which significantly complicates its use in dense urban areas and the presence of people on the ground, which can potentially be in the affected area.
Известен беспилотный летательный аппарат-перехватчик [7. Беспилотный летательный аппарат-перехватчик, патент РФ № 2 699 148, МПК B64C 39/02, B64D 7/04, F41A 25/10 Опубликовано: 03.09.2019 Бюл. № 25, Заявка: 2018105355, 13.02.2018], выполненный в виде свободно несущего моноплана, содержащий фюзеляж и трапециевидное крыло с размещенными на нем двигателями, в фюзеляже которого вдоль оси, проходящей через центр масс летательного аппарата, размещено вооружение в виде стрелкового комплекса, закрепленного на силовом наборе конструкции фюзеляжа посредством переднего и заднего узлов крепления с возможностью его продольной подвижности и демпфирования.Known unmanned aerial vehicle-interceptor [7. Unmanned aerial vehicle-interceptor, RF patent No. 2 699 148, IPC B64C 39/02, B64D 7/04, F41A 25/10 Published: 03.09.2019 Byull. No. 25, Application: 2018105355, 13.02.2018], made in the form of a free-carrying monoplane, containing a fuselage and a trapezoidal wing with engines placed on it, in the fuselage of which along the axis passing through the center of mass of the aircraft, weapons are placed in the form of a rifle complex, fixed on the power set of the fuselage structure by means of the front and rear attachment points with the possibility of its longitudinal mobility and damping.
Недостатком аппарата является наличие стрелкового комплекса для поражения беспилотного аппарата-нарушителя, что накладывает ограничения на его применение в условиях наличия людей на земле, которым стрелковый комплекс может представлять потенциальную угрозу. Кроме того, наведенияе ствола стрелкового комплекса на БПЛА-нарушитель требует высокой точности, что проблематично на определённых ракурсах атаки и в условиях ветровых воздействий на беспилотный летательный аппарат-перехватчик.The disadvantage of the device is the presence of a rifle complex for hitting an unmanned intruder, which imposes restrictions on its use in the presence of people on the ground, to whom the rifle complex can pose a potential threat. In addition, aiming the barrel of a rifle complex at an intruder UAV requires high accuracy, which is problematic at certain attack angles and in conditions of wind influences on an unmanned aerial vehicle-interceptor.
Известна беспилотная воздушная система-перехватчик [8. Патент US20180105271 «Беспилотная воздушная система-перехватчик» от 21.07.2017], содержащая жёсткую фиксированную раму прямоугольной формы, образующую корпус беспилотной системы, по углам которой размещены электродвигатели с пропеллерами способными изменять свою ориентацию в пространстве, причём на раме установлено улавливающиее устройство в виде сети, которое обеспечивает захват БЛА-нарушителя, который в последствии опускается на парашюте или транспортируется в заданную точку. Размер ячеек элементов решётки не превышает 1/3 поперечного сечения, перехватываемого БЛА. Для управления процессом наведения на перехватываемый БЛА воздушная система – перехватчик оснащена различными датчиками обнаружения и вычислительным устройством, осуществляющим обработку данных о перехватываемой цели.Known unmanned aerial interceptor system [8. Patent US20180105271 "Unmanned aerial system-interceptor" dated 07.21.2017], containing a rigid fixed frame of a rectangular shape, forming the body of an unmanned system, in the corners of which there are electric motors with propellers capable of changing their orientation in space, and a catching device in the form of a network is installed on the frame , which ensures the capture of an intruder UAV, which is subsequently lowered by parachute or transported to a given point. The size of the cells of the lattice elements does not exceed 1/3 of the cross section intercepted by the UAV. To control the guidance process on the intercepted UAV, the air interceptor system is equipped with various detection sensors and a computing device that processes data on the intercepted target.
Недостатком такой системы является ожидаемая невысокая скорость полёта к точке перехвата, вызванная отсутствием каких-либо аэродинамических поверхностей, а также сложность перехвата сетью на определённых углах подлёта БЛА перехватчика к объекту перехвата. The disadvantage of such a system is the expected low flight speed to the interception point, caused by the absence of any aerodynamic surfaces, as well as the difficulty of intercepting the interceptor UAV at certain angles of approach to the intercept object.
Данная система выбрана в качестве прототипа.This system was chosen as a prototype.
Технической задачей изобретения является повышение дальности действия, манёвренных свойств БЛА-перехватчика и точности автоматического захвата цели в сеть. The technical objective of the invention is to increase the range, maneuverability of the UAV-interceptor and the accuracy of automatic target acquisition into the network.
Данный результат достигается тем, что в известную беспилотную воздушную систему-перехватчик содержащую жёсткую фиксированную раму прямоугольной формы, образующую корпус беспилотной системы, по углам которой размещены электродвигатели с пропеллерами способными изменять свою ориентацию в пространстве, причём на раме установлено улавливающие устройство в виде сети, которое обеспечивает захват БЛА-нарушителя, который в последствии опускается на парашюте или транспортируется в заданную точку, размер ячеек элементов решётки не превышает 1/3 поперечного сечения перехватываемого БЛА. Для управления процессом наведения на перехватываемый БЛА воздушная система – перехватчик оснащена различными датчиками обнаружения и вычислительным устройством, осуществляющим обработку данных о перехватываемой цели, дополнительно введено крыло с изменяемой геометрией, способное под действием электродвигателя с редуктором и шарниров менять свою форму, образуя конструкцию заданной конфигурации с одновременным растяжением улавливающей сети, причём два дополнительных двигателя коррекции обеспечивают оптимальный подлёт БЛА-перехватчика к цели. This result is achieved by the fact that in the well-known unmanned aerial system-interceptor containing a rigid fixed rectangular frame, forming the body of the unmanned system, at the corners of which there are electric motors with propellers capable of changing their orientation in space, and on the frame there is a catching device in the form of a network, which ensures the capture of an intruder UAV, which is subsequently lowered by parachute or transported to a given point, the size of the cells of the lattice elements does not exceed 1/3 of the cross section of the intercepted UAV. To control the process of guidance to the intercepted UAV, the air system - the interceptor is equipped with various detection sensors and a computing device that processes data on the intercepted target, an additional wing with a variable geometry was introduced, which is capable of changing its shape under the action of an electric motor with a gearbox and hinges, forming a design of a given configuration with by simultaneous stretching of the catching network, with two additional correction engines providing optimal approach of the UAV-interceptor to the target.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1-8The essence of the invention is illustrated in FIG. 1-8
Фиг.1 – пояснение процесса перехвата БЛА – нарушителя;Figure 1 is an explanation of the process of intercepting a UAV - an intruder;
Фиг. 2 – БЛА-перехватчик вид сверху;FIG. 2 - UAV interceptor top view;
Фиг.3 - БЛА–перехватчик вид спереди;Fig. 3 - UAV-interceptor front view;
Фиг. 4 - БЛА–перехватчик с изменённой геометрией крыла и развёрнутой сетью для улавливания (вид спереди);FIG. 4 - UAV-interceptor with modified wing geometry and deployed net for catching (front view);
Фиг. 5 - БЛА–перехватчик с дополнительными электромоторами и пропеллерами, (вид А – вид спереди, вид В – вид сверху);FIG. 5 - UAV-interceptor with additional electric motors and propellers (view A - front view, view B - top view);
Фиг. 6 - Вид спереди БЛА – перехватчика с изменённой геометрией крыла, развёрнутой сетью для улавливания с дополнительными электромоторами и пропеллерами;FIG. 6 - Front view of a UAV - an interceptor with a modified wing geometry, a deployed net for catching with additional electric motors and propellers;
Фиг. 7 - БЛА–перехватчик по схеме биплан.FIG. 7 - biplane interceptor UAV.
Фиг. 8 - БЛА–перехватчик на основе группы корпусов (вид А – вид сверху, вид В – вид спереди, вид С – вид сверху с развёрнутой улавливающей сетью, вид D - вид сбоку с развёрнутой улавливающей сетью).FIG. 8 - UAV-interceptor based on a group of hulls (view A - top view, view B - front view, view C - top view with a deployed catching net, view D - side view with a deployed catching net).
На фиг.1-8 обозначено:Figures 1-8 indicate:
1 – устройство обнаружения БЛА нарушителя;1 - intruder UAV detection device;
2 – наземный пункт управления БЛА;2 - UAV ground control point;
3 – БЛА – перехватчик;3 - UAV - interceptor;
4 – БЛА – нарушитель; 4 - UAV - intruder;
5 – траектория полёта БЛА перехватчика в точку встречи по данным наземного пункта управления;5 - flight trajectory of the interceptor UAV to the rendezvous point according to the ground control station data;
6 – траектория этапа самонаведения (комбинированного наведения) на БПЛА-нарушитель;6 - trajectory of the homing stage (combined guidance) to the intruder UAV;
7 – транспортировка БЛА нарушителя в заданную точку 8.7 - transportation of the intruder's UAV to a given
9 – корпус беспилотной системы;9 - the body of the unmanned system;
10 – блок аппаратуры управления, система энергоснабжения, автопилот и приёмник команд управления;10 - control equipment block, power supply system, autopilot and control command receiver;
11 – электродвигатели с пропеллерами;11 - electric motors with propellers;
12 – крыло с изменяемой геометрией; 12 - wing with variable geometry;
13 – шарниры;13 - hinges;
14 – электродвигатель с редуктором;14 - electric motor with a gearbox;
15 – улавливающая сеть;15 - catching network;
16 – датчики обнаружения и измерения расстояний;16 - sensors for detecting and measuring distances;
17 – уплотнение;17 - seal;
18 – контейнер с сетью; 18 - container with a net;
19 – трос.19 - cable.
Устройство перехвата беспилотных летательных аппаратов работает следующим образом. The unmanned aerial vehicle interception device works as follows.
Устройство обнаружения БЛА – нарушителя 1 (см. фиг. 1) в пределах своей зоны ответственности производит поиск, обнаружение БЛА-нарушителя 4, определяет его пространственные координаты и проекции вектора скорости на оси декартовой системы координат (устройство обнаружения БЛА – нарушителя 1 может представлять собой радиолокатор обнаружения активного типа, полуактивного (двухпозиционного) со специальным передатчиком или с передатчиком систем сотовой связи, цифрового телевидения, пассивную многопозиционную радиотехническую систему угломерного или разностно-дальномерного типов и др.). A UAV-intruder detection device 1 (see Fig. 1) within its area of responsibility searches, detects an
По данным вычисленных координат определяется степень опасности обнаруженного БЛА – нарушителя 4 относительно объекта прикрытия (на фигуре не показан). Если БЛА-нарушитель представляет опасность, то наземный пункт управления БЛА 2 формирует команду на старт БЛА-перехватчика 3. Наведение БПЛА-перехватчика 3 осуществляется радиокомандным методом по данным наземного пункта управления БЛА 2, по координатам от устройства обнаружения БЛА-нарушителя 1. According to the calculated coordinates, the degree of danger of the detected UAV - the
После старта БЛА-перехватчика 3 осуществляется его наведение по траектории 5 по командам с наземного пункта управления БЛА 2 в точку встречи. Закон наведения может быть использован как в [9. Вейцель, В.А.; Архангельский, В.А.; Волковский, А.С. и др. Радиосистемы и комплексы управления. М.: Вузовская книга. 574 с. 2016 г.], при сближении на некоторое расстояние с БЛА-нарушителем осуществляется включение бортовых датчиков обнаружения размещаемых на устройстве 3 и выполняется терминальная фаза наведения по траектории 6 на БПЛА-нарушитель 4. На некоторой дистанции между БЛА-перехватчиком 3 и БЛА – нарушителем 4 осуществляется раскрытие улавливающей сети и захват в нее БЛА – нарушителя 4. После прекращения полёта БЛА – нарушителя 4 осуществляется транспортировка 7 БЛА нарушителя 4 в заданную точку 8, либо сброс БЛА-нарушителя 4.After the start of the UAV-
БПЛА – перехватчик 3 фиг. 2-8, выполненный по типу мультиклоптера, содержит корпус беспилотной системы 9, блок аппаратуры управления, систему энергоснабжения, автопилот и приёмник команд управления 10, которые обеспечивают все фазы его работы, а полет осуществляется за счёт тяги, создаваемой электродвигателями с пропеллерами 11, и дополнительной подъёмной силой, создаваемой полым крылом с изменяемой геометрией 12. Крыло с изменяемой геометрией 12 способно принять заданную форму (см. фиг. 4, фиг. 6, фиг. 7) за счёт шарниров 13 под действием электродвигателя с редуктором 14. При подлёте к БЛА-нарушителю 4 по команде с наземного пункта управления 2 передаётся команда на включение датчиков-обнаружителей и измерения расстояний 16, при поступлении от которых подаётся команда на включение электродвигателя с редуктором 14 с последующим изменением геометрии крыла 12. Расположенная внутри крыла сложенная улавливающая сеть 15, прикреплённая в определённых местах к крылу с изменяемой геометрией 12, раскладывается под действием скоростного напора воздушного потока на уплотнение 17 (см. фиг. 4, фиг. 6., фиг. 7), а после улавливания БЛА-нарушителя 4 вытягивается в сторону противоположную полёту БЛА-перехватчика 3. UAV -
Соосно с шарнирами 12 могут крепиться дополнительные электродвигатели с пропеллерами 11 (фиг. 5 и фиг. 6) для повышения манёвренных свойств БЛА-перехватчика 4 на этапе терминального наведения 6, дополнительная аппаратура обнаружения БЛА (видеокамеры, лидары, РЛС, ультразвуковые датчики расстояний и пр.).Coaxially with the
БЛА – перехватчик 4 может быть выполнен в виде биплана (см. фиг. 7) с блоком аппаратуры управления, системой энергоснабжения, автопилотом и приёмником команд управления 10, четырьмя электродвигателями с пропеллерами 11, причём крыло с изменяемой геометрией 12 под действием двух электродвигателей с редукторами 14 осуществляет изменение конфигурации БЛА – перехватчика 4, разделяя его на две части, соединённые улавливающей сетью 15, а терминальное наведение на БЛА-нарушитель осуществляется по информации от датчиков обнаружения и измерения расстояний 16. Применение такого подхода позволяет увеличить площадь улавливающей сети 15, а следовательно, и вероятность успешного перехвата БЛА-нарушителя 3. UAV - the
БЛА – перехватчик 4 может быть выполнен в виде аппарата (см. фиг. 8), состоящего из 4 независимых корпусов беспилотной системы 9, имеющих блоки аппаратуры управления, систему энергоснабжения, автопилот и приёмник команд управления 10, электродвигатели с пропеллерами 11, при этом, как минимум, один из корпусов беспилотной системы 9 содержит датчики обнаружения и измерения расстояний 16, причём все четыре корпуса беспилотной системы 9 прикреплены к контейнеру с сетью 18 (см. фиг. 8., вид А и вид В). При подлёте к БЛА-нарушителю 4 под действием электрозамков (на фиг. 8 не показано) производится расцепление независимых корпусов беспилотной системы 9 с контейнером, с сетью 18 и развёртывание улавливающей сети (см. фиг. 8., вид С и вид D) 15, которая крепится к независимым корпусам беспилотной системы 9 тросами 19. Собственно контейнер с сетью 18 может сбрасываться вниз, или быть составным и в равных частях крепиться к независимым корпусам беспилотной системы 9. Применение такого подхода позволяет существенно увеличить площадь улавливающей сети 15, а следовательно, и вероятность успешного перехвата БЛА-нарушителя 3 и придать больше степеней свободы при наведении по траектории 6. UAV -
При наведении такой конструкции один из независимых корпусов беспилотной системы 9 является ведущим, а остальные ведомыми. При разделении независимых корпусов беспилотной системы 9 управление ими осуществляется, как мультиагентной группы, известными алгоритмами, например, как [10. В.И. Меркулов, Д.А. Миляков, И.О. Самодов. Оптимизация алгоритма группового управления беспилотными летательными аппаратами в составе локальной сети. Известия ЮФУ. Технические науки. С. 157-166. 11. Д.Я. Иванов Формирование строя группой беспилотных летательных аппаратов при решении задач мониторинга. Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск. С.219-224. 12. Казанин Д. К. Защита от взаимных столкновений при формировании строя беспилотных летательных аппаратов. Управление большими системами. Выпуск 69. С. 102-123., 13. Каляев И.А., Гайдук А.Р., Капустян С.Г. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов. – М.: Физматлит, 2009. – 280.]. После улавливания БЛА-нарушителя 4 осуществляется его доставка или сброс в нужную точку, после чего независимые корпуса беспилотной системы 9 самостоятельно возвращаются к точке старта.When pointing such a structure, one of the independent bodies of the
Таким образом, достигается большая вероятность перехвата за счет увеличения площади улавливающей сети.Thus, a high probability of interception is achieved by increasing the area of the catching network.
Технически устройство перехвата беспилотных летательных аппаратов может быть реализовано на типовых элементах, узлах, блоках и агрегатах, которые используется при проектировании БЛА и квадрокоптеров [14. Яценков В. С. Твой первый квадрокоптер: теория и практика. - СПб.: БХВ-Петербург, 2016. - 256 с.].Technically, the device for intercepting unmanned aerial vehicles can be implemented on standard elements, assemblies, blocks and assemblies that are used in the design of UAVs and quadcopters [14. Yatsenkov V.S.Your first quadrocopter: theory and practice. - SPb .: BHV-Petersburg, 2016. - 256 p.].
Улавливающая сеть может быть выполнена по аналогии используемых сетей в системах NET Gun [15. Электронный ресурс http://net.arient.ru/blog/security. Режим доступа свободный, с экрана. Дата обращения 12.05.2020], средстве сковывания движений биологических объектов c увеличенным размером сети ССД-2сб (НЕВОД) [16. Средство сковывания движений биологических объектов (ССД-2см). Паспорт и инструкция по эксплуатации. НПФТ. 043000.003 ПС] и аналогичных им.The catching network can be performed by analogy with the networks used in the NET Gun systems [15. Electronic resource http://net.arient.ru/blog/security. The access mode is free, from the screen. Date of treatment 05/12/2020], a means of restraining the movements of biological objects with an increased size of the SSD-2sb network (NEVOD) [16. Means for restraining the movements of biological objects (SSD-2cm). Passport and instruction manual. NPFT. 043000.003 PS] and similar ones.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127599A RU2738383C2 (en) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Device for interception of unmanned aerial vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127599A RU2738383C2 (en) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Device for interception of unmanned aerial vehicles |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020127599A RU2020127599A (en) | 2020-10-19 |
| RU2020127599A3 RU2020127599A3 (en) | 2020-11-02 |
| RU2738383C2 true RU2738383C2 (en) | 2020-12-11 |
Family
ID=72954755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020127599A RU2738383C2 (en) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Device for interception of unmanned aerial vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2738383C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2838712C1 (en) * | 2024-08-28 | 2025-04-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" | Method of aerial target striking above object |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL293455A (en) * | 2022-05-30 | 2023-12-01 | D Fend Solutions Ad Ltd | Detection of remotely controlled aerial vehicle through a managed network |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008114261A2 (en) * | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Joshua Waldhorn | Fence |
| RU2565863C2 (en) * | 2014-02-25 | 2015-10-20 | Федеральное государственное казённое военное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" | Interception of miniature drones |
| CN107800506A (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-13 | 中国科学院上海高等研究院 | Unmanned vehicle invades hold-up interception method and device |
| RU2679377C1 (en) * | 2018-02-08 | 2019-02-07 | Дмитрий Юрьевич Парфенов | Method of countering the implementation of tasks to the unlimited aircraft |
| RU2701421C1 (en) * | 2018-04-20 | 2019-09-26 | Акционерное общество Научно-производственный центр "Электронные вычислительно-информационные системы" (АО НПЦ "ЭЛВИС") | System and method of preventing violations of rules of flight by unmanned aerial vehicles |
-
2020
- 2020-08-19 RU RU2020127599A patent/RU2738383C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008114261A2 (en) * | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Joshua Waldhorn | Fence |
| RU2565863C2 (en) * | 2014-02-25 | 2015-10-20 | Федеральное государственное казённое военное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" | Interception of miniature drones |
| CN107800506A (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-13 | 中国科学院上海高等研究院 | Unmanned vehicle invades hold-up interception method and device |
| RU2679377C1 (en) * | 2018-02-08 | 2019-02-07 | Дмитрий Юрьевич Парфенов | Method of countering the implementation of tasks to the unlimited aircraft |
| RU2701421C1 (en) * | 2018-04-20 | 2019-09-26 | Акционерное общество Научно-производственный центр "Электронные вычислительно-информационные системы" (АО НПЦ "ЭЛВИС") | System and method of preventing violations of rules of flight by unmanned aerial vehicles |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2838712C1 (en) * | 2024-08-28 | 2025-04-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" | Method of aerial target striking above object |
| RU2847834C1 (en) * | 2025-01-31 | 2025-10-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Калаби" | System for intercepting and neutralising unmanned aerial vehicles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2020127599A (en) | 2020-10-19 |
| RU2020127599A3 (en) | 2020-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3837488B1 (en) | Close proximity countermeasures for neutralizing target aerial vehicles | |
| JP7185034B2 (en) | Deployable air countermeasures for neutralization and acquisition of target aircraft | |
| CN107985605B (en) | A control system for a surrounding inspection and fighting integrated aircraft | |
| EP3789297B1 (en) | Systems and methods for countering an unmanned air vehicle | |
| KR101851094B1 (en) | Multimode unmanned aerial vehicle | |
| US8973860B2 (en) | Aerial recovery of small and micro air vehicles | |
| CN107054679B (en) | A high-mobility active capture anti-drone system and method | |
| CN106394865A (en) | Separable type double multi-rotor unmanned aircrafts | |
| CN106275402B (en) | Detachable four paddles double-vane unmanned plane | |
| EP4352535B1 (en) | Method and flexible apparatus permitting advanced radar signal processing, tracking, and classification/identification design and evaluation using single unmanned air surveillance (uas) device | |
| RU2497063C2 (en) | Method to counteract drone activities | |
| CN112902759B (en) | An anti-drone system | |
| RU2490584C1 (en) | Fighter device for destruction of drones | |
| DE102021110647A1 (en) | Procedure, intercept drone and intercept system to defend against an unwanted foreign drone | |
| KR20130009893A (en) | Auto-docking system for complex unmanned aeriel vehicle | |
| RU2565863C2 (en) | Interception of miniature drones | |
| CN111156865A (en) | A coaxial multi-rotor cruise missile | |
| RU2738383C2 (en) | Device for interception of unmanned aerial vehicles | |
| CN206797767U (en) | A kind of high motor-driven anti-UAS of active capture type | |
| RU2669904C1 (en) | Unmanned aerial vehicle - interceptor | |
| DE102015015938A1 (en) | Autonomous, unmanned aerial vehicles to escort, escort and secure lulled vehicles such as fixed wing and rotorcraft | |
| RU2741142C2 (en) | Unmanned interceptor | |
| RU2565860C2 (en) | Apparatus for suppressing small unmanned aerial vehicles | |
| CN111272019A (en) | Intelligent elastic net | |
| CN106741847A (en) | Emission type unmanned plane and its system, implementation method |