中文引用格式: 张海营,杨辉,韦成. 基于紫外特性的无人机着舰服务保障研究[J]. 电子技术应用,2025,51(12):27-31.
英文引用格式: Zhang Haiying,Yang Hui,Wei Cheng. Research on UAV carrier landing service guarantee based on ultraviolet characteristics[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(12):27-31.
引言
在军事及海上作业中,无人机凭借隐蔽性强、环境适应性好等优势,已成为海上大型作战平台及作业平台的重要装备,其持续高效运行依赖于完善的售后服务保障体系。其中,无人机舰上着舰环节的安全性、可靠性是售后服务保障的核心内容——着舰过程的精准控制不仅直接影响无人机装备的完好率,更是降低维护成本、提升任务可用性的关键。
相比有人驾驶装备,无人机在舰船环境下的回收面临特殊挑战:传统依赖人工遥控引导的方式,不仅精度难以保证,且易受电磁干扰,导致回收故障频发,增加了售后维修频次与保障压力。因此,构建基于技术手段的智能化着舰服务保障方案,通过对舰船特征的精准提取与处理,实现着舰过程的自主监控、精准导引及故障预警,成为提升无人机售后服务保障能力的迫切需求。
通常,用机器视觉测量的图像传感器主要工作在可见光波段(波长400 nm~800 nm),可见光探测器具有分辨率高、灵敏度高等优点,但探测成像的景物过于复杂,难以在复杂的舰上环境中识别出典型标识点,通常用作远距离发现目标的一种手段,在着舰末端保障中适用性有限。中波红外(波长3μm ~5μm)也用来用于无人机着舰自主导航研究[1],虽然具有一定效果,但同样由于舰上环境复杂,热点源干扰过多,存在同可见光一样的标识点难以精确提取、解算精度易受干扰的问题。紫外引导技术巧妙地规避了可见光和红外的核心弱点:它既不受复杂背景光(可见光)和热源干扰(红外)的影响,又保持了光学测量精度高的优点。其独有的“日盲”特性构成了一个近乎纯净的探测环境,使得系统能够在白天和黑夜均提供稳定、可靠的标识点提取结果,从而在技术层面上为无人机着舰提供了一种更具鲁棒性的解决方案。
紫外线是位于日光高能区的不可见光线,其波长在10 nm~400 nm之间;依据紫外线自身波长的不同,可将紫外线分为三个区域:短波紫外线、中波紫外线和长波紫外线。
近年来,通过研究发现,由于臭氧层的吸收作用,地球表面低空中短波紫外线的辐射强度几乎为零,在短波紫外线(简称UVC)频段存在“日盲”区域。“日盲”区域的存在,给光电探测技术发展提供了一个有利的工作环境,由于背景噪声极低,可有效解决传统光电探测手段受环境条件影响较大的缺点,实现低能见度、夜晚等条件下的应用,有效提高光电探测手段“全天候、全天时”的工作能力,使利用高分辨率的全日盲紫外探测技术进行导航信息精确计算成为可能。基于此,本文围绕舰船紫外特征的处理与应用,研究适用于无人机着舰服务保障的位姿解算与导引算法,旨在为提升无人机着舰环节的售后保障能力提供技术支撑,推动海上目标特征处理技术在装备保障领域的实际应用。
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作者信息:
张海营,杨辉,韦成
(中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南 郑州 450047)

