1.一种激光烧蚀反制无人机试验方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,布置试验平台;所述试验平台至少包括防护装置、图像获取装置、激光器组件,通过所述防护装置提供试验区域,通过所述图像获取装置拍摄试验时的图像,通过所述激光器组件向无人机发射高功率激光,所述激光器组件可调节激光路径的俯仰角;
步骤2,确定激光传播路径;远程打开所述激光器组件,所述激光器组件发射出高功率激光,高功率激光打在所述防护装置上并烧烛所述防护装置,记录所述防护装置上的烧烛点,激光发射口和烧烛点之间的连线为激光传播路径;
步骤3,准备试验的无人机;提供若干具备悬停功能的无人机,在所述无人机底部支架和机腹表面粘贴应变片,在所述无人机上表面安装加速度传感器,在烧蚀区附近粘贴温度传感器,确保所述应变片及所述温度传感器与所述无人机贴合良好;
步骤4,进行激光烧烛反制无人机试验;打开所述图像获取装置,远程操纵所述无人机自主飞行进入已前期探测好的激光传播路径,保持所述无人机悬停或在小范围内周期性运动,远程打开所述激光器组件对无人机进行烧蚀;
步骤5,观察并分析烧烛过程;观察所述无人机从开始被烧蚀到跌落的整个过程,并统计无人机从开始被烧蚀到非平衡态的时间,以及非平衡状态到开始急速跌落的时间;
步骤6,观察并分析无人机被烧蚀的形貌;选取所述无人机被烧蚀区域的结构,运用扫描电子显微镜进行微观分析。
2.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀反制无人机试验方法,其特征在于,在所述步骤
1中,具体包括:
将所述激光器组件设置在所述防护装置内,所述防护装置能够挡住并吸收激光;
在所述无人机行进路径的上、下、左、右布置监控摄像头,用于多角度拍摄记录所述无人机试验过程;
布置高速摄像机,用于记录所述无人机跌落的瞬时姿态;
布置红外摄像机,用于监测所述无人机烧蚀过程中的全场温度变化。
3.根据权利要求2所述的一种激光烧蚀反制无人机试验方法,其特征在于,所述高速摄像机的帧率至少为10000帧/秒。
4.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀反制无人机试验方法,其特征在于,在所述步骤
3中,采用具备悬停功能的无人机,使所述无人机能够在固定位置保持悬停。
5.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀反制无人机试验方法,其特征在于,在所述步骤
3中,采用塑料外壳或碳纤维增强树脂基复合材料外壳的无人机。
6.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀反制无人机试验方法,其特征在于,在所述步骤
3中,在所述无人机上加装摄像头,以获取第一视角下所述无人机被烧烛时的图像。
7.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀反制无人机试验方法,其特征在于,在所述步骤
4中,通过改变激光路径的俯仰角并同时调整所述无人机的姿态,以改变无人机被烧烛的区域。
8.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀反制无人机试验方法,其特征在于,在所述步骤
5中,需试验得出三个时间参数 、 、 ,满足公式:;
其中, 为从激光开始烧蚀,到所述无人机开始急速跌落的总时间; 为激光开始烧蚀到所述无人机开始出现滚转、侧倾和尾旋的非平衡状态的时间; 为从所述无人机开始出现非平衡状态到开始急速跌落的时间。
9.根据权利要求8所述的一种激光烧蚀反制无人机试验方法,其特征在于,通过对所述图像获取装置拍摄的图像和所述加速度传感器的信号进行综合分析,以判断所述无人机是否开始急速跌落。
10.根据权利要求1所述的一种激光烧蚀反制无人机试验方法,其特征在于,在所述步骤6中,当分析无人机结构被烧蚀的微观形貌时,通过以下公式参数描述激光对无人机结构的烧蚀行为;
无人机ABS塑料外壳的双温方程用两个相互耦合的微分方程进行描述,公式如下:;
;
其中, 是电子密度, 是电子比热容, 是系统电子温度,是时间, 是电子导热系数,是电子‑声子耦合系数, 是系统晶格温度,是一维形式的激光热源, 是晶格密度,是晶格比热容, 是晶格导热系数;
在柱坐标系下激光热源 的表示如下:
;
其中,为脉冲能量密度, 为脉冲宽度,为材料表面反射率, 为第一个激光脉冲的峰值位置,为半径, 为激光束腰半径, 为材料吸收系数, 为沿柱坐标系轴向的坐标值; 表明了激光能量的时域分布为高斯分布, 也表明激光光强的激光分布为高斯分布, 表明激光在材料内部传输呈现指数型衰减。