本發(fā)明涉及軍事設(shè)施,特別是涉及一種具有高隱藏性的軍事偽裝設(shè)施。
背景技術(shù):
1、目前,傳統(tǒng)軍事偽裝技術(shù)多依賴單一手段,如迷彩涂裝、偽裝網(wǎng)或靜態(tài)遮蔽物,其局限性在于難以應(yīng)對現(xiàn)代多頻譜偵測技術(shù)的快速發(fā)展。例如,可見光偽裝無法規(guī)避紅外熱成像探測,而雷達吸波材料對聲學(xué)或光學(xué)偵測無效。此外,現(xiàn)有偽裝設(shè)施多為靜態(tài)設(shè)計,無法根據(jù)環(huán)境變化動態(tài)調(diào)整隱蔽特性。近年來,雖有研究嘗試結(jié)合智能材料或自適應(yīng)系統(tǒng),但多存在成本高、響應(yīng)速度慢或兼容性不足等問題。因此,亟需一種集成化、高適應(yīng)性且成本可控的偽裝解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于此,本發(fā)明為了解決技術(shù)背景中存在的問題,提出了一種具有高隱藏性的軍事偽裝設(shè)施,尤其適用于野戰(zhàn)部隊、軍事基地、武器裝備及關(guān)鍵設(shè)施的隱蔽需求。該設(shè)施通過多模態(tài)偽裝、環(huán)境感知與調(diào)控系統(tǒng)應(yīng)用,顯著提升軍事目標(biāo)的隱蔽效果,使其在可見光、紅外、雷達及聲學(xué)等多頻譜探測下均具備優(yōu)異的抗偵測能力。具體技術(shù)方案如下:
2、一種具有高隱藏性的軍事偽裝設(shè)施,包括偽裝設(shè)施,所述偽裝設(shè)施的表層采用梯度復(fù)合結(jié)構(gòu),由外至內(nèi)分為動態(tài)光學(xué)偽裝層、紅外熱調(diào)控層、雷達波吸收層,所述動態(tài)光學(xué)偽裝層采用電致變色聚合物與光致變色染料的復(fù)合薄膜,通過像素化控制可在0.3秒內(nèi)完成顏色和圖案的切換,精確匹配周圍環(huán)境的光學(xué)特征,所述紅外熱調(diào)控層根據(jù)環(huán)境溫度變化主動調(diào)節(jié)表面熱輻射分布,實現(xiàn)與背景環(huán)境的熱融合,所述雷達波吸收層采用梯度阻抗超材料和蜂窩結(jié)構(gòu)基板,在1-40ghz的寬頻帶范圍內(nèi)實現(xiàn)優(yōu)異的雷達波吸收性能,反射率可低至-20db以下;
3、所述偽裝設(shè)施內(nèi)包括智能環(huán)境感知與調(diào)控系統(tǒng),所述智能環(huán)境感知與調(diào)控系統(tǒng)包括多傳感器陣列、邊緣計算單元和執(zhí)行機構(gòu),所述傳感器陣列包括高分辨率光學(xué)攝像頭、紅外熱像儀、毫米波雷達和聲學(xué)探測器,全天候?qū)崟r監(jiān)測周圍環(huán)境的多種特征參數(shù),所述邊緣計算單元完成從環(huán)境感知到偽裝調(diào)整的控制。
4、進一步的,所述動態(tài)光學(xué)偽裝層、紅外熱調(diào)控層、雷達波吸收層通過納米級粘合技術(shù)無縫集成,整體厚度8-10mm,面密度不超過1-3kg/m2。
5、進一步的,所述多傳感器陣列中光學(xué)攝像頭采用5000萬像素全局快門cmos,支持可見光與近紅外(nir)波段成像、紅外熱像儀為非制冷型微測輻射熱計,分辨率640×512、毫米波雷達為fmcw體制,工作頻段24ghz/77ghz,用于探測敵方雷達照射方向,所述聲學(xué)探測器采用mems麥克風(fēng)陣列,可識別無人機、車輛目標(biāo)的聲紋特征。
6、進一步的,所述邊緣計算單元包括npu加速的ai芯片,圖像分割算法(如u-net)實時提取背景紋理,生成最優(yōu)迷彩圖案,熱輻射模擬算法基于傳熱學(xué)模型,計算tec的驅(qū)動參數(shù),威脅評估模塊通過多傳感器數(shù)據(jù)融合,預(yù)判敵方偵測模式并切換偽裝策略。
7、進一步的,所述邊緣計算單元中的核心處理器采用專為ai運算設(shè)計的神經(jīng)處理單元(npu),其架構(gòu)針對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行深度優(yōu)化,圖像分割算法采用u-net++架構(gòu),在標(biāo)準(zhǔn)u-net基礎(chǔ)上引入嵌套跳躍連接和深度監(jiān)督機制,編碼器部分通過resnet-50骨干網(wǎng)絡(luò)提取多尺度特征,解碼器采用亞像素卷積進行上采樣,減少信息損失,?熱輻射模擬基于有限元分析(fea)框架,耦合傳導(dǎo)、對流、輻射三種傳熱模式。算法采用蒙特卡洛光線追蹤法計算表面輻射特性,通過斯特藩-玻爾茲曼定律建立能量平衡方程,針對tec驅(qū)動參數(shù)優(yōu)化結(jié)合自適應(yīng)pid控制器,通過實時溫度場反饋動態(tài)調(diào)整驅(qū)動電流。熱輻射模擬算法基于有限元分析(fea)框架,耦合傳導(dǎo)、對流、輻射三種傳熱模式,采用蒙特卡洛光線追蹤法計算表面輻射特性通過斯特藩-玻爾茲曼定律建立能量平衡方程,通過實時溫度場反饋動態(tài)調(diào)整驅(qū)動電流。
8、進一步的,所述邊緣計算單元中從傳感器輸入到偽裝層調(diào)整完成,全程延遲<0.5秒。
9、采用上述技術(shù)方案,具有如下有益效果:
10、本發(fā)明結(jié)合動態(tài)光學(xué)偽裝層、紅外熱調(diào)控層、雷達波吸收層與智能環(huán)境感知與調(diào)控系統(tǒng)對抗現(xiàn)代戰(zhàn)場的多種偵測手段,動態(tài)響應(yīng)速度突破性提升至0.5秒以內(nèi),動態(tài)光學(xué)偽裝層通過5000萬像素cmos傳感器與u-net++算法實時生成仿生紋理,配合電致變色聚合物實現(xiàn)0.3秒色彩切換;紅外熱調(diào)控層基于有限元分析動態(tài)模擬環(huán)境熱分布,通過自適應(yīng)pid控制實現(xiàn)±0.5℃的精準(zhǔn)熱融合;雷達波吸收層采用梯度超材料在1-40ghz頻段達成-20db反射率,形成寬頻電磁黑洞效應(yīng)。本發(fā)明可同步對抗多模態(tài)偵測設(shè)備的復(fù)合掃描,多傳感器陣列融合光學(xué)、熱成像、毫米波雷達與聲學(xué)數(shù)據(jù),經(jīng)npu加速的邊緣計算單元實現(xiàn)三重智能:實時環(huán)境建模、威脅模式預(yù)判、動態(tài)策略優(yōu)化,系統(tǒng)從探測到響應(yīng)的延遲控制在0.5秒內(nèi),形成閉環(huán)對抗鏈路,整體結(jié)構(gòu)厚度僅8-10mm,面密度1-3kg/m2,采用納米級真空粘合技術(shù)實現(xiàn)各功能層無縫集成,紅外調(diào)控層采用雙向熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),白天吸收環(huán)境熱量降低自身熱對比度,夜間通過tec半導(dǎo)體主動散熱,配合蜂窩基板形成類蜂巢熱緩沖效應(yīng);雷達吸收層的梯度阻抗設(shè)計在寬頻帶內(nèi)實現(xiàn)阻抗匹配,將電磁波能量轉(zhuǎn)化為熱能耗散,較傳統(tǒng)吸波材料效能提升40%。
1.一種具有高隱藏性的軍事偽裝設(shè)施,包括偽裝設(shè)施,其特征在于,所述偽裝設(shè)施的表層采用梯度復(fù)合結(jié)構(gòu),由外至內(nèi)分為動態(tài)光學(xué)偽裝層、紅外熱調(diào)控層、雷達波吸收層,所述動態(tài)光學(xué)偽裝層采用電致變色聚合物與光致變色染料的復(fù)合薄膜,通過像素化控制可在0.3秒內(nèi)完成顏色和圖案的切換,精確匹配周圍環(huán)境的光學(xué)特征,所述紅外熱調(diào)控層根據(jù)環(huán)境溫度變化主動調(diào)節(jié)表面熱輻射分布,實現(xiàn)與背景環(huán)境的熱融合,所述雷達波吸收層采用梯度阻抗超材料和蜂窩結(jié)構(gòu)基板,在1-40ghz的寬頻帶范圍內(nèi)實現(xiàn)優(yōu)異的雷達波吸收性能,反射率可低至-20db以下;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高隱藏性的軍事偽裝設(shè)施,其特征在于,所述動態(tài)光學(xué)偽裝層、紅外熱調(diào)控層、雷達波吸收層通過納米級粘合技術(shù)無縫集成,整體厚度8-10mm,面密度不超過1-3kg/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高隱藏性的軍事偽裝設(shè)施,其特征在于,所述多傳感器陣列中光學(xué)攝像頭采用5000萬像素全局快門cmos,支持可見光與近紅外波段成像、紅外熱像儀為非制冷型微測輻射熱計,分辨率640×512、毫米波雷達為fmcw體制,工作頻段24ghz/77ghz,用于探測敵方雷達照射方向,所述聲學(xué)探測器采用mems麥克風(fēng)陣列,可識別無人機、車輛目標(biāo)的聲紋特征。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高隱藏性的軍事偽裝設(shè)施,其特征在于,所述邊緣計算單元包括npu加速的ai芯片,圖像分割算法實時提取背景紋理,生成最優(yōu)迷彩圖案,熱輻射模擬算法基于傳熱學(xué)模型,計算tec的驅(qū)動參數(shù),威脅評估模塊通過多傳感器數(shù)據(jù)融合,預(yù)判敵方偵測模式并切換偽裝策略。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高隱藏性的軍事偽裝設(shè)施,其特征在于,所述邊緣計算單元中的核心處理器采用ai運算設(shè)計的神經(jīng)處理單元,其架構(gòu)針對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行深度優(yōu)化,圖像分割算法采用u-net++架構(gòu),在標(biāo)準(zhǔn)u-net基礎(chǔ)上引入嵌套跳躍連接和深度監(jiān)督機制,編碼器部分通過resnet-50骨干網(wǎng)絡(luò)提取多尺度特征,解碼器采用亞像素卷積進行上采樣,減少信息損失,熱輻射模擬基于有限元分析框架,耦合傳導(dǎo)、對流、輻射三種傳熱模式,采用蒙特卡洛光線追蹤法計算表面輻射特性,結(jié)合斯特藩-玻爾茲曼定律建立能量平衡方程,針對tec驅(qū)動參數(shù)優(yōu)化結(jié)合控制器,通過實時溫度場反饋動態(tài)調(diào)整驅(qū)動電流。熱輻射模擬算法基于有限元分析框架,耦合傳導(dǎo)、對流、輻射三種傳熱模式,采用蒙特卡洛光線追蹤法計算表面輻射特性,結(jié)合斯特藩-玻爾茲曼定律建立能量平衡方程,通過實時溫度場反饋動態(tài)調(diào)整驅(qū)動電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高隱藏性的軍事偽裝設(shè)施,其特征在于,所述邊緣計算單元中從傳感器輸入到偽裝層調(diào)整完成,全程延遲<0.5秒。