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      無人艇用光電系統解決方案


        來源: FLIR紅外熱像儀 時間:2019-12-12 編輯:儀商WXF
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      無人艇主要用于執行危險以及不適于有人船只執行的任務。一旦配備先進的控制系統、傳感器系統、通信系統和武器系統后,可以執行多種戰爭和非戰爭軍事任務,比如,偵察、搜索、探測和排雷;搜救、導航和水文地理勘察;反潛作戰、反特種作戰以及巡邏、打擊海盜、反恐攻擊等。


      與空中的無人機相比,在技術上無人艇相對于無人機的技術難度更大:


      海況比空中更復雜??罩兄饕紤]空氣動力學,而無人船面對的則是水,流體不僅要面對推力,更要面對各種涌動。因此,流體的建模非常復雜,而且現在一直做的都不是特別好,這是目前行業性的難題。

      海上的障礙物更多。無人機空中飛行的障礙物是相對較少的,而水面行駛則要面臨包括島礁以及其他船只等各種障礙物。


      無人機一般風過大時便不能起降了,但無人船則要求承受更大的風浪,無人船除了生命保障系統外,其他系統跟有人船的要求都是一樣的。這些都意味著無人船的避障相比無人機會難更多。



      船在海上的姿態會有 3 個自由度的運動,俯仰、偏航和滾動。所以,控制系統是無人船的核心也是難點。據了解,控制的基本過程主要有三步,首先是輸入,通過各種傳感器找到無人船的狀態,并比較這個狀態跟理論狀態有沒有偏差,然后通過設定的控制規律修正這個偏差,之后再測量輸入,循環往復。其中便涉及到 3 個技術難點:


      問題一,為了更全面地了解無人船周邊的情況,可能會用到各種傳感器,包括雷達、攝像頭、聲吶等等,但問題就在于如何融合這些傳感器所采集的數據。目前在實驗室環境中這個問題已經基本解決了,但到了產品化方面還是有些困難。


      問題二,對無人船而言制導也是一個難點,知道了無人船的狀態,但怎么修正?其實即使是對于稍微簡單的空氣,由于溫度等因素,人類也是很難做出一個標準方程的,因此需要進行大量的風洞試驗,而流體則更復雜,需要做類似風洞試驗的實地測試。而且,即使是通過了這個試驗,其與真實海況也還是不一樣的。


      問題三,如何執行制導方案?由于慣性,船制動和倒車的滯后是很長的,如何操作船上的舵之類的設備也是一個問題。


      光電系統原理


      光電系統賦予小型無人艦更多任務,使它們不僅能伴護大型戰艦,還能有更多功能。紅外熱像儀旨在提高艦載光電傳感器的能力,大幅增強水面艦的偵察監視能力?!贝┩刚趽踹M行成像",力求使水面艦和潛艇乘員能穿過霧、霾、雨、雪的遮擋捕獲到目標圖像。


      克服天氣障礙——濃霧。霧中的細小水汽顆粒會讓光發生散射,即便是如今最先進的光電傳感器也無法穿透它,但帶有紅外熱像儀的光電系統則可以最大程度上減少霧氣的影響。


      光電系統的優勢

      光電系統的優勢主要體現在以下幾個方面。首先,在低角情景下,光電系統不受鏡面效應或天線掃掠的影響,能夠很好地解決低角度跟蹤問題。和雷達相比,光電系統能夠較好地對付慢速運動目標、雷達反射截面積小的目標和雜波環境中的目標。


      無人艇應用案例


      合作項目:珠海云洲無人艇項目

      產品:FLIR M324CS

      用途:作為無人艇的光電系統


      無人戰船應用


      隨著海洋強國戰略實施、中國需要采集大量海洋環境條件基礎數據,用于減災防災、海上搜救及軍事任務等。與傳統人工作業相比,無人艇能夠更有效適應惡劣的海洋環境和氣候條件,且成本較低、效率更高,是未來可以廣泛應用于海洋勘察、島礁調查的新技術手段。


      目前無人艇技術已完善,建造系統更完善、承載能力更強,更符合海上水域環境應用的無人船系統,以適應條件更復雜、周期更長的海洋作業。


      關鍵詞:無人艇 光電系統 解決方案    瀏覽量:12783

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