一种自组网智能无线火力控制系统技术方案

一种自组网智能无线火力控制系统，自组网智能无线武器火力控制系统是为制导武器系统与不同载机作战平台适配、连接而开发的一种火力控制系统。其系统主体由主控节点模块、卫星定位节点模块和武器端子节点模块组成。系统使用无线传输、卫星定位导航、无线火力控制组网协议等多重技术手段，构建了全方位立体化的信息交互系统。本自组网智能无线火力控制系统可以广泛应用于各种载机作战平台，针对当今各国多制式战机同时存在导致搭载武器无法通过线缆连接战机这一情况，提供了便捷、可靠的解决方案，满足了当前多载机、多平台交叉联试和快速作训等多方面的需求。

An intelligent wireless fire control system based on Ad Hoc Networks

An intelligent wireless fire control system based on ad hoc networks. The intelligent wireless weapon fire control system is a kind of fire control system developed for the guidance weapon system to adapt and connect with different platforms. The main part of the system is composed of master module, satellite positioning module and weapon terminal module. The system uses wireless transmission, satellite positioning and navigation, wireless fire control, networking protocols and other multiple technical means to build an omni-directional and three-dimensional information interaction system. The ad hoc wireless intelligent fire control system can be widely used in a variety of aircraft combat platform, aiming at the national Multi Standard fighter equipped with weapons to exist at the same time a fighter cannot connect through a cable, provides convenient and reliable solutions, to meet the current multi carrier, multi platform cross test and fast training etc. the needs of many.

【技术实现步骤摘要】
一种自组网智能无线火力控制系统
本专利技术提供了一种自组网智能无线火力控制系统，属于无线通信

技术介绍
某所进行军贸合作时，需要将所生产的制导武器与国外某型号载机进行挂载。但是由于载机制式不同以及涉及军事机密等诸多原因，无法开放本身机载的数据接口，因此武器无法与载机通过数据线缆进行互联。导致载机无法获取武器信息，载机无法下达控制指令，武器无法获取位置信息等一系列问题，影响了外场试验进度和产品测评。外方因此提出了通过无线连接控制器对武器进行控制这一要求。经过调研发现，国内外军事领域无现有产品可以直接应用于火力控制领域。火力控制领域由于其特殊的环境需求和应用背景，需要产品具高可靠请，电磁环境兼容，抗干扰等特性。目前国外军事应用领域对于无线设备通常使用民用电子设备进行改装加固，再开发专用应用来满足军事领域的特殊需求。这种开发方式节约了硬件成本，但是由于应用开始使用民用系统来实现，安全性不能得到保障。同时用于设备不是针对某一应用环境开发，其通信频率和解码、编码方式也无法做到专用，因此也影响了其操控的安全性。国内无线控制多用于无人飞行器操作，由无线控制器对无人飞行器下达飞行指令。但是无人飞行器控制中存在如下几点问题：无人飞行器飞行控制方式是两点组网，整个无线系统中只存在两个节点，无法实现多节点协同工作。无人飞行器控制中通信频段单一，通常为900Mhz。无人飞行器控制的通信频段无法随意更改，遇到同频段干扰无法自动跳开。无人飞行器控制需要变更通信频段时需要从硬件上更换通信模块。目前的无线组网逻辑中缺少智能组网和抗毁机制。在系统组网时，主节点缺失后无法自动识别重新组织网络，系统将会失效。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题为：克服现有技术的不足，提供了一种自组网智能无线火力控制系统，解决了武器与作战载机由于制式不同无法直接通过线缆互联这一实际问题。本专利技术采用的技术方案为：一种自组网智能无线火力控制系统，包括：主控节点模块、卫星定位节点模块和多个安装在武器上的武器端子节点模块；主控节点模块设置在挂载武器的飞行器的驾驶舱内，卫星定位节点模块设置在飞行器上；卫星定位节点模块将武器的实时位置信息同时提供给主控节点模块和武器端子节点模块，武器端子节点模块接收所述实时位置信息并提供给武器，武器根据所述实时位置信息进行自检，武器端子节点模块采集武器自检之后的当前状态信息，并提供给主控节点模块；主控节点模块对接收到的所述武器的实时位置信息以及武器的当前状态信息进行解算，并根据外部输入的控制信号，生成控制指令，通过武器端子节点模块下发给武器，控制武器发射。所述主控节点模块包括主控模块、无线通信模块、存储模块、总线模块、显示模块和交互控制模块；无线通信模块接收武器的实时状态信息以及武器的实时位置信息，并通过总线模块传给主控模块，主控模块对武器的实时状态信息以及武器的实时位置信息进行解算，将解算结果在存储模块中进行备份，同时，还通过总线模块将解算结果通过显示模块进行显示，交互控制模块采集外部输入的控制信号，并通过总线模块发送给主控模块，主控模块对所述控制信号进行解算，生成控制指令，在存储模块中备份，同时，还通过无线通信模块将控制指令发送出去。主控节点模块与卫星定位节点模块之间的通信、主控节点模块与武器端子节点模块之间的通信以及武器端子节点模块与卫星定位节点模块之间的通信，均基于无线火力控制组网协议进行。主控节点模块与卫星定位节点模块之间的通信、主控节点模块与武器端子节点模块之间的通信以及武器端子节点模块与卫星定位节点模块之间的通信，其通信频率在200MHz～1GHz之间。无线火力控制组网协议的帧结构包括信标帧、命令帧、报数帧、数据帧和应答帧。所述信标帧的结构为：所述命令帧的结构为：所述报数帧的结构为：所述数据帧的结构为：所述应答帧的结构为：本专利技术相对现有技术带来的有益效果为：(1)本专利技术自组网智能无线武器火力控制系统可以快速解决武器与载机平台适配的问题。武器端子节点模块安装在武器端后就可以通过无线组网协议与主控节点模块、卫星定位节点模块进行组网通信，替代有线线缆进行数据传输和指令传递。(2)本专利技术自组网智能无线武器火力控制系统使用无线火力控制组网协议，能够实现智能自适应组网。具有扛毁坏能力，在网络系统中单一节点模块的损毁不会影响其他节点模块工作和系统网络运行。(3)本专利技术自组网智能无线武器火力控制系统使用无线火力控制组网协议，能够实现抗干扰。在相同通信频段有其他通信网络或者干扰信号时，整个自组网智能无线武器火力控制系统的通信频率可以自动跳开，躲避干扰，维持整个系统的正常工作。附图说明图1为自组网智能无线火力控制系统组网模式；图2为自组网智能无线火力控制系统主控节点模块内部原理框图；图3为自组网智能无线火力控制系统包括的无线火力控制组网协议中专有帧结构示意图；具体实施方式本专利技术提出了一种自组网智能无线火力控制系统，自组网智能无线武器火力控制系统是为制导武器系统与不同载机作战平台适配、连接而开发的一种火力控制系统。其系统主体由主控节点模块、卫星定位节点模块和武器端子节点模块组成。系统各节点模块使用无线火力控制组网协议进行通信。系统使用无线传输、卫星定位导航、无线火力控制组网协议等多重技术手段，构建了全方位立体化的信息交互系统。本专利技术自组网智能无线火力控制系统可以广泛应用于各种载机作战平台，针对当今各国多制式战机同时存在导致搭载武器无法通过线缆连接战机这一情况，提供了便捷、可靠的解决方案，满足了当前多载机、多平台交叉联试和快速作训等多方面的需求。如图1所示，本专利技术提供的一种自组网智能无线火力控制系统，包括：主控节点模块、卫星定位节点模块和多个安装在武器上的武器端子节点模块；主控节点模块设置在挂载武器的飞行器的驾驶舱内，卫星定位节点模块设置在飞行器上；卫星定位节点模块通过卫星天线采集卫星信号进行定位，并将武器的实时位置信息同时提供给主控节点模块和武器端子节点模块，武器端子节点模块接收所述实时位置信息并提供给武器，武器根据所述实时位置信息进行自检，武器端子节点模块采集武器自检之后的当前状态信息，并提供给主控节点模块；主控节点模块对接收到的所述武器的实时位置信息以及武器的当前状态信息进行解算，并根据外部输入的控制信号，生成控制指令，通过武器端子节点模块下发给武器，控制武器发射。整个自组网智能无线火力控制系统组网采用星型拓扑结构，由一个主节点和若干子节点组成。如图2所示，所述主控节点模块包括主控模块、无线通信模块、存储模块、总线模块、显示模块和交互控制模块；无线通信模块通过内置射频天线接收武器的实时状态信息以及武器的实时位置信息，并通过总线模块传给主控模块，主控模块对武器的实时状态信息以及武器的实时位置信息进行解算。在解算时，主控模块根据通用GPS数据算法根据原始数据计算出武器的位置信息并与提前录入的攻击目标坐标点信息进行比对，计算出实时相对位置，并核实当前的航向、速度、高度等主要位置信息。主控模块同时将解算结果在存储模块中进行备份，并通过计算将主要信息转化为图形界面指令经总线模块将解算结果通过显示模块进行显示，交互控制模块采集外部输入的控制信号，并通过总线模块发送给主控模块。主控模块对所述控制信号进行解算，生成控制指令，并根据通信协议本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自组网智能无线火力控制系统，其特征在于包括：主控节点模块、卫星定位节点模块和多个安装在武器上的武器端子节点模块；主控节点模块设置在挂载武器的飞行器的驾驶舱内，卫星定位节点模块设置在飞行器上；卫星定位节点模块将武器的实时位置信息同时提供给主控节点模块和武器端子节点模块，武器端子节点模块接收所述实时位置信息并提供给武器，武器根据所述实时位置信息进行自检，武器端子节点模块采集武器自检之后的当前状态信息，并提供给主控节点模块；主控节点模块对接收到的所述武器的实时位置信息以及武器的当前状态信息进行解算，并根据外部输入的控制信号，生成控制指令，通过武器端子节点模块下发给武器，控制武器发射。

【技术特征摘要】
1.一种自组网智能无线火力控制系统，其特征在于包括：主控节点模块、卫星定位节点模块和多个安装在武器上的武器端子节点模块；主控节点模块设置在挂载武器的飞行器的驾驶舱内，卫星定位节点模块设置在飞行器上；卫星定位节点模块将武器的实时位置信息同时提供给主控节点模块和武器端子节点模块，武器端子节点模块接收所述实时位置信息并提供给武器，武器根据所述实时位置信息进行自检，武器端子节点模块采集武器自检之后的当前状态信息，并提供给主控节点模块；主控节点模块对接收到的所述武器的实时位置信息以及武器的当前状态信息进行解算，并根据外部输入的控制信号，生成控制指令，通过武器端子节点模块下发给武器，控制武器发射。2.根据权利要求1所述的一种自组网智能无线火力控制系统，其特征在于包括：所述主控节点模块包括主控模块、无线通信模块、存储模块、总线模块、显示模块和交互控制模块；无线通信模块接收武器的实时状态信息以及武器的实时位置信息，并通过总线模块传给主控模块，主控模块对武器的实时状态信息以及武器的实时位置信息进行解算，将解算结果在存储模块中进行备份，同时，还通过总线模块将解算结果通过显示模块进行显示，交互控制模块采集外部输入的控制信号，并通过总线模块发送给主控模块，主控模块对所述控制信号进行解算，生成控制指令，在存储模块中备份，同时，还通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜君祥，刘晓昕，孟宪超，卢浩，孙恒，关巍巍，程彦汇，杨敏楠，刘琳，焦福运，
申请(专利权)人：中国航天时代电子公司，
类型：发明
国别省市：北京,11