一种多连发靶弹控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多连发靶弹控制系统，包括靶弹飞行控制子系统和地面控制子系统；所述靶弹飞行控制子系统主要用于实时测量靶弹飞行时三个方向的姿态角速率信号、高度信号以及GPS信号，根据控制规律形成舵机控制信号，控制靶弹姿态稳定，按设定的程序进行爬高、定高平飞和航向位置控制；所述地面控制子系统包括通过N套发射控制电缆相连的发射操作台和发射控制台，所述发射操作台用于提供地面控制子系统所需的控制信号，配合发射控制台完成对靶弹的发射对接测试及发射控制，具备N发靶弹连续发射控制功能；本发明专利技术能够实现多连发靶弹的发射控制及测试，提高了靶弹的供靶能力，且体积小便于携带。

【技术实现步骤摘要】
一种多连发靶弹控制系统
本专利技术属于靶弹发射控制
，更具体地，涉及一种多连发靶弹控制系统。
技术介绍
为了检验导弹的各项战术指标，在靶场飞行试验中们需要靶弹逼真的模拟来袭导弹的特征，随着导弹各种能力的不断提高，如速度快、作战距离远、高低界范围大等，以及作战环境的日趋复杂化，常常对靶弹的供靶能力提出更高的要求，靶弹供靶任务，是在检验导弹性能的试验中，为导弹提供目标当靶子。目前，训练供靶任务的靶标基本上都是单一发射，随着实战化演练的需要，能够研制一种模拟快速密集靶标的系统成为迫切需求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种多连发靶弹控制系统，该系统通过对发射操作台进行程序设定，使发射操作台具备多连发靶弹发射功能；在发射控制台中设置与靶弹数相匹配的信号调理板和发射接口，对接收的控制指令进行调理解析后发送发射接口，控制靶弹执行连续发射动作，提高靶弹的供靶能力。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种多连发靶弹控制系统，包括靶弹飞行控制子系统和地面控制子系统；靶弹飞行控制子系统主要用于实时测量靶弹飞行时三个方向的姿态角速率信号、高度信号以及GPS信号，根据控制规律形成舵机控制信号，控制靶弹姿态稳定，按设定的程序进行爬高、定高平飞和航向位置控制；地面控制子系统包括通过N套发射控制电缆相连的发射操作台和发射控制台，发射操作台用于提供地面控制子系统所需的控制信号，切换不同靶弹的发射通道，配合发射控制台完成对靶弹的发射对接测试及发射控制，实现N发靶弹连续发射控制功能，其中N为自然数；发射控制台用于接收发射操作台的控制信号，完成对靶弹的发射控制；发射控制台包括N个信号调理板、N个测试接口和N个发射接口，第N个靶弹分别通过测试电缆和发射电缆与第N个测试接口和第N个发射接口连接，信号调理板对接收的控制指令进行调理解析后发送至测试接口和发射接口，控制对应靶弹执行发射动作。优选的，上述多连发靶弹控制系统，其发射操作台包括工控机、显示器和操作台，工控机包括控制器、开关量输入板卡、开关量输出板卡、串口板卡和AD/DA多功能数据板卡，操作台包括开关、指示灯、键盘和鼠标，显示器、键盘和鼠标构成人机交互界面，操作人员通过人机交互界面获取靶弹的在位状态，并通过开关切换不同靶弹的发射通道。优选的，上述多连发靶弹控制系统，其靶弹飞行控制子系统包括控制舱、电气舱和舵系统，电气舱和舵系统均与控制舱相连，控制舱和舵系统构成了靶弹飞行控制子系统的控制单元，电气舱用于靶弹飞行控制子系统的转电供电控制及火工品指令输出；其控制舱包括陀螺组合、飞控计算机、高度表和底板；陀螺组合、飞控计算机和高度表均与底板相连，底板上设有电气舱连接接口；电气舱包括遥测电气板、电池和遥测电台，遥测电气板的工作电源由电池提供，电池和遥测电台均与遥测电气板相连，遥测电台通过遥测接口与控制舱中的底板相连，以接收飞控计算机发出的靶弹状态参数；舵系统包括舵放板和电动舵机，舵放板放置在控制舱中，通过接插件与底板连接，所述电动舵机通过舵机接口与底板相连；还包括与电动舵机相连的传动输出机构，用于根据控制舱的指令控制电动舵机的舵机轴产生相应角度的偏转，控制靶弹的飞行姿态。优选的，上述多连发靶弹控制系统，其电动舵机包括鸭舵舵机和三个普通舵机；鸭舵舵机放置在舵机舱中，与传动输出机构相连，普通舵机放置在发动机舱中；鸭舵舵机包括综合放大器和角度传感器，飞行控制计算机输出舵机控制信号，经综合放大器调理放大后产生电机控制信号，控制电机转动以使舵机轴发生偏转；同时舵机轴的偏转角经角度传感器变换为电压信号，反馈至综合放大器，构成舵系统的闭环控制。优选的，上述多连发靶弹控制系统，其陀螺组合包括三个速率陀螺、陀螺支架、电源板和解调板，速率陀螺安装在陀螺支架上，电源板和解调板通过接插件与底板相连，陀螺支架通过连接电缆与底板进行电气连接；三个速率陀螺用于测量敏感导弹在弹体坐标系下的三轴角速度分量；陀螺组合的工作电源由电源板提供，解调板上的解调电路和速率陀螺一起组成一个角速度测量系统，完成速率陀螺的闭合工作及信号的采样处理；飞控计算机包括相连的计算机板和GPS板；计算机板通过接插件和底板相连，GPS板安装在计算机板上，通过接插件实现与计算机的电气连接；飞控计算机用于采集陀螺组合、GPS和高度表的信息，进行姿态、位置解算，根据控制规律进行飞控解算，输出舵机控制信号控制舵系统工作，保证靶弹按预定的轨迹飞行；并将靶弹飞行过程中的状态参数发送到遥测电台。优选的，上述多连发靶弹控制系统，底板上还设有仿真接口，仿真接口用于在控制系统进行半实物仿真试验时进行数据采集和通信；遥测电气板上设有脱插接口、控制舱连接接口，以及用于区分控制系统工作状态的的测试及保护接口，发动机舱内还设有用于接收靶弹分离信号的分离接口和点火信号的点火接口。优选的，上述多连发靶弹控制系统，用便携主控台替代发射操作台，所述便携主控台为一体式工控机，包括控制器、开关量输入板卡、开关量输出板卡、串口板卡和AD/DA多功能数据板卡；便携主控台用于输出控制信号，切换靶弹发射通道，发射控制台中的N个信号调理板对接收的控制信号进行调理解析后分别发送至测试接口和发射接口，控制对应靶弹执行发射动作。优选的，上述多连发靶弹控制系统，还包括与便携主控台相连的综合测试台，所述综合测试台包括信号调理板、适配器面板和AC/DC电源，信号调理板主要用于实现地面供电、模拟供电、解锁、助推、激活、供电切换控制、AD采集和弹地通讯功能，适配器面板上具有指示灯和按钮；信号调理板将便携式主控台发出的测试指令和测试流程输出给靶弹的电气舱或控制舱，控制靶弹相应舱段的测试或整体测试。优选的，上述多连发靶弹控制系统，还包括遥测控制台，所述遥测控制台用于接收靶弹飞行过程通过无线设备下传的靶弹状态参数，并将其发送至发射操作台或便携主控台，实现对靶弹飞行状态的实时监测和控制。优选的，上述多连发靶弹控制系统，其便携式主控台还包括开关、按钮、指示灯，以及便于人机交互的键盘、显示器和鼠标，所述键盘、显示器和鼠标通过串口板卡与便携式主控台相连。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术提供的一种多连发靶弹控制系统，通过对发射操作台进行程序设定，使发射操作台具备多连发靶弹发射功能；在发射控制台中设置与靶弹数相匹配的信号调理板和发射接口，对接收的控制指令进行调理解析后发送发射接口，控制靶弹执行连续发射动作，提高靶弹的供靶能力。(2)本专利技术提供的一种多连发靶弹控制系统，采用定制一体机的便携控制台代替发射操作台，便携控制台除了具备发射操作台的靶弹发射控制功能外，便携式主控台还可用于对靶弹各舱段进行测试，体积小便于携带，方便其变换使用位置；(3)本专利技术提供的一种多连发靶弹控制系统，靶弹飞行控制子系统中安装的GPS可提高靶弹在供靶中的航路捷径以及安全可靠性；舵系统选用谐波电动舵系统，具有体积小、动态特性好、鲁棒性强的特点，适用于小型弹体的控制；鸭舵舵机包括综合放大器和角度传感器，飞行控制计算机输出舵机控制信号，经综合放大器调理、放大后产生电机控制信号，控制电机转动以使舵机轴发生偏转；同时舵机轴的偏转角经角度传感器变换为电压信号，反馈至综合放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多连发靶弹控制系统，其特征在于，包括靶弹飞行控制子系统和地面控制子系统；所述靶弹飞行控制子系统主要用于实时测量靶弹飞行时三个方向的姿态角速率信号、高度信号以及GPS信号，根据控制规律形成舵机控制信号，控制靶弹姿态稳定，按设定的程序进行爬高、定高平飞和航向位置控制；所述地面控制子系统包括通过N套发射控制电缆相连的发射操作台和发射控制台，所述发射操作台用于提供地面控制子系统所需的控制信号，切换不同靶弹的发射通道，配合所述发射控制台完成对靶弹的发射对接测试及发射控制，实现N发靶弹连续发射控制功能，其中，N为自然数；所述发射控制台用于接收发射操作台的控制信号，完成对靶弹的发射控制；发射控制台包括N个信号调理板、N个测试接口和N个发射接口，第N个靶弹通过测试电缆与第N个测试接口相连，通过发射电缆与第N个发射接口连接；所述信号调理板对发射操作台发出的控制信号进行调理解析后发送至所述测试接口和发射接口，控制对应靶弹执行发射动作。

【技术特征摘要】
1.一种多连发靶弹控制系统，其特征在于，包括靶弹飞行控制子系统和地面控制子系统；所述靶弹飞行控制子系统主要用于实时测量靶弹飞行时三个方向的姿态角速率信号、高度信号以及GPS信号，根据控制规律形成舵机控制信号，控制靶弹姿态稳定，按设定的程序进行爬高、定高平飞和航向位置控制；所述地面控制子系统包括通过N套发射控制电缆相连的发射操作台和发射控制台，所述发射操作台用于提供地面控制子系统所需的控制信号，切换不同靶弹的发射通道，配合所述发射控制台完成对靶弹的发射对接测试及发射控制，实现N发靶弹连续发射控制功能，其中，N为自然数；所述发射控制台用于接收发射操作台的控制信号，完成对靶弹的发射控制；发射控制台包括N个信号调理板、N个测试接口和N个发射接口，第N个靶弹通过测试电缆与第N个测试接口相连，通过发射电缆与第N个发射接口连接；所述信号调理板对发射操作台发出的控制信号进行调理解析后发送至所述测试接口和发射接口，控制对应靶弹执行发射动作。2.如权利要求1所述的一种多连发靶弹控制系统，其特征在于，所述发射操作台包括工控机、显示器和操作台，所述工控机包括控制器、开关量输入板卡、开关量输出板卡、串口板卡和AD/DA多功能数据板卡，所述操作台包括开关、指示灯、键盘和鼠标，所述显示器、键盘和鼠标构成人机交互界面，操作人员通过所述人机交互界面获取靶弹的在位状态，并通过所述开关切换不同靶弹的发射通道。3.如权利要求1或2所述的一种多连发靶弹控制系统，其特征在于，所述靶弹飞行控制子系统包括控制舱、电气舱和舵系统，所述电气舱和舵系统均与控制舱相连，所述控制舱和舵系统构成了靶弹飞行控制子系统的控制单元，所述电气舱用于靶弹飞行控制子系统的转电供电控制及火工品指令输出；所述控制舱包括陀螺组合、飞控计算机、高度表和底板；所述陀螺组合、飞控计算机和高度表均与底板相连，所述底板上设有电气舱连接接口；所述电气舱包括遥测电气板、电池和遥测电台，所述遥测电气板的工作电源由电池提供，所述电池和遥测电台均与遥测电气板相连，所述遥测电台通过遥测接口与控制舱中的底板相连，以接收飞控计算机发出的靶弹状态参数；所述舵系统包括舵放板和电动舵机，所述舵放板放置在控制舱中，通过接插件与底板连接，所述电动舵机通过舵机接口与底板相连；还包括与电动舵机相连的传动输出机构，用于根据控制舱的指令控制电动舵机的舵机轴产生相应角度的偏转，控制靶弹的飞行姿态。4.如权利要求3所述的一种多连发靶弹控制系统，其特征在于，所述电动舵机包括鸭舵舵机和三个普通舵机；所述鸭舵舵机放置在舵机舱中，与所述传动输出机构相连，所述普通舵机放置在发动机舱中；所述鸭舵舵机包括综合放大器和角度传感器，飞行控制计算机输出的舵机控制信号经所述综合放大器调理放大后产生电机控制信号，根据所述电机控制信号控制电机转动以使舵机轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝阳，何昱，田玉琴，邱耀明，张伟，但春华，邱帆，
申请(专利权)人：湖北三江航天红峰控制有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42