1.本发明涉及防暴剂使用技术领域，具体涉及一种借助无人机气流进行释放防暴剂的技术；尤其是涉及一种防暴剂的机动释放装置，以及一种防暴剂的机动释放方法。


背景技术：

2.以防暴弹药为主体的非致命武器在军队、武警、公安等部门遂行执勤、反恐、处突等非战争军事行动中发挥着重要作用，该类型武器通过刺激有生目标的眼睛和上呼吸道等，使之暂时失去抵抗能力的一种非致命武器，这些武器通常用于实现驱散、震慑、催泪等目的。
3.现有的催泪弹主要是以燃烧或爆炸的方式，将装填在弹体内的催泪剂释放出来，来达成刺激作用，然而，燃烧型催泪弹在使用过程中难免会发生引燃周围易燃物现象，同时还有可能被对方反投；爆炸型催泪弹在使用时，均需要采用火药剂燃烧产生高温高压气体，其产生的声光现象及弹体破片也会危及人民的生命财产安全。为了解决这些问题，科技工作者一直在探索更优的解决方案，例如：
4.为了提高破障催泪弹的使用安全性，申请号为202022652328.5的实用新型申请公开了一种枪发尾翼式破障催泪弹，对装填刺激剂的容器进行了改进。
5.为了解决催泪弹在使用过程中存在发烟慢、发烟时间长，易被群体人员捡起反投，精度差、弹道性能不稳定、安全性差、可靠性差，动能过大足以使人丧命等缺陷。
6.申请号为201810265329.9的发明专利公开了一种布撒式发烟催泪弹，当该催泪弹被投手或无人机投放至目标区域上空后，电子控制模块可按预设值发出指令，在空中利用气动布撒结构将橡胶外壳破开，使多枚发烟催泪体均匀飞散落地发烟。本方案在有效扩大作用面积、加强安全使用方面虽然有明显进步，但是，仍然没有解决释放刺激剂药剂的问题。
7.为了扩展催泪药剂的使用方式，人们也做了许多努力，比如，申请号为202021695161.4提供的一种组合式防暴棍，申请号为为202021585350.6提供的能够弹出催泪弹的防暴棍，申请号为202021585347.4提供的手持式催泪，申请号为201921169180.0提供的一种远距离喷射催泪弹，申请号202022705016.6提供的一种带有增压功能的催泪喷雾器，申请号202011607479.7的发明公开了一种防回抛催泪弹等。
8.借助无人机来达到安全使用目的也有实例，比如，公开号为211196629的实用新型公开了用于投放催泪弹的无人机、无人机系统；公开号为211893655的实用新型公开了一种催泪弹发射装置及无人机；公开号为110861776公开的投放催泪弹的无人机、系统及其人在回路投放方法；实用新型申请号为202021762113.2提供的一种无人机挂载的多弹投弹装置等。
9.为了避免了示威者拿起投掷的弹药投掷到警察或者无人的位置，申请号为201920724005.7实用新型公开了一种无人机挂载用催泪弹药，通过无人机和悬挂绳以及压缩腔和连接架将催泪弹药悬挂于空中3米处，利用高压氮气通过装置底部的小孔将微粉状
催泪药剂压出到空气中。
10.相对于利用无人机挂载用催泪弹药直接将弹药投掷到地面的方法，此方法增加了催泪药剂的扩散速度，同时解决了催泪弹药投掷后很难进行回收再利用的问题。但是，悬挂绳挂物的方式使得无人机的机动性变差，运动过程中悬挂物有碰撞到地面建筑的风险，而且，药剂的出药速度及剂量无法进行控制，只能使用特定粒度大小的粉末药剂。
11.以上代表方案，不管何种弹型，也不管是手投、枪发还是无人机高空抛掷等实施方式，虽然在安全使用和刺激剂高效利用方面获得了不同程度的进步，但是，普遍存在以下缺点：
12.1.刺激剂需要通过被爆炸等方式才能达成释放并分散在局部范围，爆炸产生的声、光、破片等危险可能会危及人民的生命财产安全。
13.2.刺激剂从弹体释放出来后，不能有针对性的作用于目标人群，而是依据环境和风向发挥作用。
14.3.手投、枪发等方式不能避免回投，使用安全性差。
15.4.无人机投掷能保证投掷者安全，但是也不能避免上述第1项缺点。
16.5.无人机通过悬挂绳连接释放装置，缺乏机动性，且可应用的药剂类型要求较严格，缺乏操作性。
17.因此，人们需要一种防暴剂的机动释放方式，要求既能保持足够灵活的机动性能，又能安全地利用空气流对目标人群进行释放刺激剂。既能保证释放人员和目标人群的的生命财产安全，又能最大限度地针对特定人群或者特定人员进行强烈刺激或者持续刺激。


技术实现要素：

18.本发明为了解决现有防暴剂在释放时存在的上述问题，更好地满足军队、武警、公安等部门在执勤、反恐、处突等非战争军事行动中使用防暴剂时的人员安全、位置机动、释放、追踪作用于关键人物等方面的要求，提供一种防暴剂的机动释放装置及方法，其同时具备机动性好、释放安全、可对特定目标直接作用、防暴剂应用类型广泛等优点。
19.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
20.一种防暴剂的机动释放装置，包括：
21.一无人机，所述无人机搭载有远程视觉系统和无线通讯模块，无线通讯模块用于与远程控制终端连接，控制无人机的启停及飞行轨迹；远程视觉系统用于负责实时获取目标现场或者目标人员的状态；
22.一防暴剂释放模块，所述防暴剂释放模块用于搭载在所述无人机上；
23.其中，防暴剂释放模块用于释放防暴剂，利用无人机产生的气流，引导固定于无人机上的防暴剂释放模块释放出的固体微粉末状防暴剂或者被防暴剂释放模块雾化为液态微粒状的防暴剂，使之作用于地面的目标人群或特定人员。
24.优选的，防暴剂释放模块固定设置在无人机机腹位置，防暴剂释放模块至少包括可电加热的防暴药剂仓、药剂雾化装置、开关控制系统、通讯模块和传感器；
25.防暴药剂仓用于装载防暴剂，防暴药剂仓外设置有加热系统，所述加热系统与开关控制系统连接，并在开关控制系统的作用下实现对防暴药剂仓的加热；
26.药剂雾化装置与防暴药剂仓连接并用于将防暴剂进行雾化后将其喷射出去；
27.通讯模块，用于无人机的无线通讯设备进行连接，接受防暴人员对防暴剂释放模块下达的指令；
28.传感器，用于及时测量和反馈防暴剂的温度、数量参数。
29.进一步优化，防暴剂至少包括邻氯苯亚甲基丙二腈、辣椒素、合成辣椒素中的一种。
30.进一步限定，防暴剂为微粉状、干燥或者润湿的固体小块状、糊状、液体状。
31.其中，防暴药剂仓顶面设置有带密封盖的进料口，侧面设置有一个或多个雾化器喷口。
32.其中，防暴药剂仓内装有温度传感器，温度传感器与所述开关控制系统连接。
33.进一步优化，药剂雾化装置为电子雾化、超声波雾化、加热雾化、气流循环雾化、文丘里效应雾化或菲利贝托雾化方式中的某一种。
34.另外，本发明还公开了一种防暴剂的机动释放方法，包括使用上述的防暴剂的机动释放装置进行防暴剂释放。
35.需要说明的是，在实际的使用中，所述的无人机具备远程视觉系统和无线通讯模块，具备防碰撞能力，机动半径不小于1千米，满载防暴剂时持续飞行时间不小于30分钟；无人机抗风能力5级，全自主起降，飞行高度海拔3000米以上。
36.实际的使用中，释放防暴剂的时候，无人机的运行高度为目标上方3-50米，进一步限定，高度为：10-25米。
37.其中，防暴药剂仓是外敷加热线圈的金属容器，药剂仓的有效容积0.5—5.0升，加热线圈布置于容器侧面或底面。加热线圈构成加热系统。
38.优选的，所述的防暴药剂仓的加热线圈既可使用普通照明电源，也可使用无人机电池电源。无人机飞行之前，使用普通照明电源对防暴剂进行预热为到指定温度，无人机起飞后，使用无人机电池持续保持加热状态。
39.所述的防暴药剂仓内的防暴剂可以被溶解或者能被分散在溶剂中。
40.所述的防暴剂可以利用对人体无害的一种或者多种溶剂组合进行溶解或分散，较好的溶剂比如乙醇、水、或者它们的组合。
41.所述的防暴剂释放模块的开关控制系统包括防暴药剂仓的加热控制、雾化机构的运行控制、雾化微液滴出口的开口大小调节。
42.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
43.本发明避免了通过发烟或者爆炸来释放防暴剂的危险方式，避免了示威者反投的风险，同时也避免了声、光、破片等可能会危及人民的生命财产安全的风险；防暴剂被释放出来后，随着无人机的气流向下作用于目标人群，受环境和风向的影响极小；防暴剂被释放出来后，随着无人机的气流向下作用，结合对无人机的远程控制，可有针对性的对特别人员或者示威者首领进行特别释放或跟踪释放，减小对普通示威者或者周围无辜人员的伤害；同时，本发明对防暴剂的状态无特别要求，适用性更强；本发明充分利用了无人机的机动性和便捷性，能实现远程防暴的安全目的。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用
的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
45.图1为本发明整体原理图。
46.图2为本发明防暴剂释放模块的整体原理图。
47.图3为本发明实施例二的整体工作流程图。
48.附图标记，无人机-01，防暴剂释放模块-02，远程视觉系统-03，防暴药剂仓-10，加热系统-20，药剂雾化装置-30，开关控制系统-40，通讯模块-50，传感器-60。
具体实施方式
49.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
50.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
51.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
52.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
53.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
54.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明实施例的不同结构。为了简化本发明实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明实施例。此外，本发明实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
55.下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
56.本发明目的是发明一种防暴剂的机动释放装置及方法，其主要是利用无人机产生
的气流，引导固定于无人机上的防暴剂释放模块释放出的固体微粉末状防暴剂或者被防暴剂释放模块雾化为液态微粒状的防暴剂，有方向地作用于地面的目标人群或特定人员。
57.需要说明的是，本发明利用无人机旋翼产生的向下气流，对喷出的防暴剂微粉或者微液滴，客观上起到了运输和助推的作用，使防暴剂主体能够随气流到达目标人群或者目标人员所处地面区域，因此，防暴剂释放模块的喷出口设置以及喷出速度控制应当考虑有利于气流运输和助推效果。
58.实施例一
59.参看图1-图3，本实施例公开了一种防暴剂的机动释放装置，包括：
60.一无人机01，所述无人机01搭载有远程视觉系统03和无线通讯模块，无线通讯模块用于与远程控制终端连接，控制无人机01的启停及飞行轨迹；远程视觉系统03用于负责实时获取目标现场或者目标人员的状态；
61.一防暴剂释放模块02，所述防暴剂释放模块02用于搭载在所述无人机01上；
62.其中，防暴剂释放模块02用于释放防暴剂，利用无人机01产生的气流，引导固定于无人机01上的防暴剂释放模块02释放出的固体微粉末状防暴剂或者被防暴剂释放模块雾化为液态微粒状的防暴剂，使之作用于地面的目标人群或特定人员。
63.进一步优化，防暴剂释放模块02固定设置在无人机01机腹位置，防暴剂释放模块02至少包括可电加热的防暴药剂仓10、药剂雾化装置30、开关控制系统40、通讯模块50和传感器60；
64.防暴药剂仓10用于装载防暴剂，防暴药剂仓10外设置有加热系统，所述加热系统与开关控制系统40连接，并在开关控制系统40的作用下实现对防暴药剂仓10的加热；
65.药剂雾化装置30与防暴药剂仓10连接并用于将防暴剂进行雾化后将其喷射出去；
66.通讯模块50，用于无人机01的无线通讯模块进行连接，接受防暴人员对防暴剂释放模块02下达的指令；
67.传感器60，用于及时测量和反馈防暴剂的温度、数量参数。
68.其中，防暴剂至少包括邻氯苯亚甲基丙二腈、辣椒素、合成辣椒素中的一种。
69.优选的，防暴剂为微粉状、干燥或者润湿的固体小块状、糊状、液体状。
70.进一步优化，防暴药剂仓10顶面设置有带密封盖的进料口，侧面设置有一个或多个雾化器喷口。
71.其中，防暴药剂仓10内装有温度传感器，温度传感器与所述开关控制系统40连接。
72.进一步优化，药剂雾化装置30采用电子雾化、超声波雾化、加热雾化、气流循环雾化、文丘里效应雾化或菲利贝托雾化方式中的某一种。
73.为了便于本领域技术人员对本发明做进一步理解，下面针对本发明的各模块及系统做进一步阐述。
74.无人机01：
75.至少具备远程视觉系统3和无线通讯功能，具体搭载无线通讯模块，便于实施位置机动和追踪特别目标人员，为防暴人员远程实时获取现场状态、远程操作防暴剂释放模块、利用无人机01旋翼产生的气流实现释放防暴剂提供最基础的飞行载具；无线通讯模块用于与远程控制终端连接，控制无人机01的启停及飞行轨迹。
76.防暴剂释放模块02：
77.至少包括防暴药剂仓10、加热系统20、药剂雾化装置30、开关控制系统40、通讯模块50和传感器60；
78.防暴剂释放模块02是固定在无人机01机腹的必要部件，作用是装载和加热防暴剂、直接将固体微粉末状或者经雾化装置处理为雾状的防暴剂喷出到由无人机01旋翼产生的空气流中，在空气流中分散并随风向下运动，对目标场所及人员实施刺激，实现防暴剂释放的目的。
79.远程视觉系统03：
80.负责实时获取目标现场或者目标人员的状态，便于防暴人员获得及时情报反馈，从而采取相应的措施。远程视觉系统03中的摄像头等图像采集器材既可置于防暴剂释放模块的底部，也可与防暴剂释放模块02并列一起置于无人机01腹部。
81.下面针对本发明的各个构成部分对本发明做进一步阐述。
82.防暴药剂仓10，负责装载防暴剂，药剂可以是固体小块、粉末、糊状、溶液等，更优的是以无害溶剂溶解了防暴剂的液体。
83.加热系统20，作用是在开关控制系统40的控制下，实现对防暴药剂仓10的加热，使仓内的防暴剂成为液体状态。加热系统的电发热线圈通常置于防暴药剂仓10的底部。发热线圈预留有对外接头，在使用前，能使用外接电源为发热线圈供电，使防暴药剂仓10内的药剂被预热到期望的温度。
84.药剂雾化装置30，采用电子雾化、超声波雾化、加热雾化、气流循环雾化、文丘里效应雾化、菲利贝托雾化等雾化方式中的某一种，将液体转变为雾状后喷射出去。
85.开关控制系统40，作用是根据设定的药剂温度给加热系统供电和断电，根据通讯模块接受的用户指令，对药剂雾化装置30进行启停，对雾化器喷口的开口大小进行调节。
86.通讯模块50，与无人机的无线通讯设备进行连接，接受防暴人员对防暴剂释放模块下达的指令。
87.传感器60，用于及时测量和反馈防暴剂的温度、数量等参数。
88.使用时：
89.防暴人员在接到准备执行任务的指令后，首先确定防暴药剂仓10内防暴剂的类型和状态，根据药剂的使用温度要求，利用外接电源将药剂预热到需要的温度；由于使用不同种类、不同状态的防暴药剂，要求使用的温度是不一样的，在实际的使用中，具体的加热温度根据防暴剂的种类及状态进行确定，此处不再赘述。放飞无人机01并通过远程控制终端发送指令开启药剂雾化装置30，无人机01到达指定示威场所后通过远程视觉系统03寻找目标对象，降低高度到距离目标对象5-15米位置，通过远程控制终端发送指令开启喷口，防暴剂会随风而下并且在下降的过程中被快速冷却，成为非常细微的粉末随风吹向目标，达成安全释放、有向释放、追踪释放的目的。远程视觉系统03能捕捉到目标人群或者特殊人员的状态，为防暴人员在加强释放或停止释放方面做决策参考。
90.实施例二
91.本实施例公开了一种防暴剂的机动释放方法，包括使用实施例一中的防暴剂的机动释放装置进行防暴剂释放；
92.其具体过程如下：
93.任务开始时，确定防暴药剂是否需要加热处理，通过外接电源预热；同时，无人机
01起飞，并开启雾化；无人机01飞至目标上空，无人机01调整高度，同时开启并调节喷口，并根据现场状态控制无人机01移动或者追踪，药剂不足或任务完成时，关闭喷口，停止雾化并进行返回或者继续监视操作。
94.本发明提供的防暴剂的机动释放方式，同时有效提升了防暴人员与示威者的安全，防暴剂被释放出来后，随着无人机01的气流向下作用于目标人群，受环境和风向的影响极小，可有针对性的对特别人员或者示威者首领进行特别释放或跟踪释放，减小对普通示威者或者周围无辜人员的伤害，更是充分利用了无人机01的机动性和便捷性，能实现远程防暴的安全目的。
95.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
96.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。