一种小型察打无人机火控光电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种小型察打无人机火控光电系统，无人机通过机上电源为火控光电吊舱的光电吊舱主控板供电，火控处理板接收飞控模块的无人机导航信息，接收数传模块的地面遥控指令以及外挂武器模块的武器状态信息，根据收到的数据实时进行火控解算和攻击引导规划，并将飞行引导信息发送至飞控模块进行攻击规划，引导无人机执行飞行任务，将火控解算结果和火控光电吊舱状态通过数传模块发至地面控制台进行显示，光电吊舱主控板将目标位置信息发送给火控处理板进行火控解算，实现光电吊舱工作控制。本发明专利技术降低研发成本，缩短研发周期，提高系统可靠性和系统维护性。统可靠性和系统维护性。统可靠性和系统维护性。

【技术实现步骤摘要】
一种小型察打无人机火控光电系统


[0001]本专利技术涉及航空火力控制技术，尤其是小型察打一体无人机将火控系统与光电系统进行一体化的系统。

技术介绍

[0002]目前察打一体无人机想要实现对地目标侦察跟踪、精确打击功能，必须具备火控系统和光电观瞄系统。现役的察打一体型无人机火控系统与光电系统均设计为两个独立系统，需分别进行功能设计与研发，火控系统主要产品是任务处理计算机，安装于机舱内，实现火控解算和武器控制功能；光电系统主要产品是光电吊舱，挂装于机腹外部，实现目标探测、识别、跟踪的功能，两个系统通过总线进行交联，系统研发阶段需要分别进行接口测试和功能联试试验。上述方法仅适用于中型或大型空间余量较大的无人机系统设计。
[0003]小型化察打一体无人机火控系统功能相对简单，仅需一个CPU单元即可完成接口通讯和火控解算逻辑处理，按照通用察打无人机设计思路，设计两套独立的系统，不仅占用紧张的空间资源、增加重量，且独立的软硬件均需要进行可靠性、电磁兼容性等功能性能实验；造成无人机的研发成本高、周期长、重量大、资源利用率低、系统的可维护性不高。对于小型察打一体无人机，需要设计一种火控光电系统一体化的方法，将火控系统与光电系统功能进行集成，使其构成实用简洁、节约研发成本。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种小型察打无人机火控光电系统，降低无人机航电系统的研发成本和系统重量，提高系统可维护性和资源利用效率。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：r/>[0006]一种小型察打无人机火控光电系统，包括机上电源、飞控模块、数传模块、图传模块、外挂武器模块和火控光电吊舱；
[0007]无人机通过机上电源为火控光电吊舱的光电吊舱主控板供电；火控光电吊舱内部的火控处理板通过RS232总线接收飞控模块的无人机导航信息；通过RS422总线接收数传模块的地面遥控指令以及外挂武器模块的武器状态信息；火控处理板根据收到的数据实时进行火控解算和攻击引导规划，将实时解算出的火控任务数据通过RS422总线发送至外挂武器模块进行武器发射控制，并通过RS232总线将飞行引导信息发送至飞控模块进行攻击规划，引导无人机执行飞行任务，通过RS422总线将火控解算结果和火控光电吊舱状态通过数传模块发至地面控制台进行显示；光电吊舱主控板为火控处理板供电，并通过RS422总线与火控处理板进行通信，光电吊舱主控板将探测得到的目标位置信息发送给火控处理板进行火控解算，同时火控处理板通过RS422总线为光电吊舱主控板发送吊舱控制指令和火控视频叠加信息，实现光电吊舱工作控制；火控处理板为图像处理板供电，图像处理板和光电吊舱主控板之间通过RS422总线互传视频信息，图像处理板中获得的吊舱视频叠加火控信息字符后通过图传模块传送至地面控制台进行显示。
[0008]所述火控处理板包含四个电源、离散量单元、RS422单元、RS232单元和IPM模块，IPM模块负责火控处理板的综合任务逻辑处理和计算工作，火控处理板接收吊舱接入的电源信号，进行工作用电，并将电源信号分送一路为图像处理板进行工作供电；火控处理板内部通过IPM模块控制离散量单元对外挂武器模块进行武器发射点火相关的直流离散量信号输出，IPM模块分别连接RS422单元和RS232单元，为所需总线输出信号。
[0009]所述的火控处理板和飞控模块之间用RS422总线进行传输。
[0010]所述机上电源为24V电源。
[0011]本专利技术的有益效果在于：
[0012]1.降低研发成本：将传统无人机设计方案中的两个设备整合成一个设备，使整体研发成本大大降低，并缩减了机载重量和安装体积；
[0013]2.缩短研发周期：通过节省独立设计过程中的重复环节、减少接口测试、硬件测试等实验，可以缩短研发周期。
[0014]3.提高系统可靠性：两个系统的一体化设计，使数据传输和流程控制更加流畅，降低了不同分系统间传输数据造成的时延，并降低了原有两个独立系统的硬件规模，能够提高系统可靠性；
[0015]4.提高系统维护性：在系统联试和维护升级中，减少了系统调试的工作量，缩短了实验周期。
附图说明
[0016]图1为一种火控光电一体化设计的光电吊舱交联结构示意图；
[0017]图2为火控处理板内部结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0019]一种小型察打无人机火控光电系统，包括机上电源、飞控模块、数传模块、图传模块、外挂武器模块和火控光电吊舱。
[0020]无人机通过机上24V电源为火控光电吊舱的光电吊舱主控板供电；火控光电吊舱内部的火控处理板通过RS232总线接收飞控模块的无人机导航信息；通过RS422总线接收数传模块的地面遥控指令以及外挂武器模块的武器状态信息；火控处理板根据收到的数据实时进行火控解算和攻击引导规划，将实时解算出的火控任务数据通过RS422总线发送至外挂武器模块进行武器发射控制，并通过RS232总线将飞行引导信息发送至飞控模块进行攻击规划，引导无人机执行飞行任务，通过RS422总线将火控解算结果和火控光电吊舱状态通过数传模块发至地面控制台进行显示；光电吊舱主控板为火控处理板供电，并通过RS422总线与火控处理板进行通信，光电吊舱主控板将探测得到的目标位置信息发送给火控处理板进行火控解算，同时火控处理板通过RS422总线为光电吊舱主控板发送吊舱控制指令和火控视频叠加信息，实现光电吊舱工作控制；火控处理板为图像处理板供电，图像处理板和光电吊舱主控板之间通过RS422总线互传视频信息，图像处理板中获得的吊舱视频叠加火控信息字符后通过图传模块传送至地面控制台进行显示。
[0021]所述火控处理板包含四个电源、离散量单元、RS422单元、RS232单元和IPM模块，
IPM模块负责火控处理板的综合任务逻辑处理和计算工作，火控处理板接收吊舱接入的24V电源信号，进行工作用电，并将电源信号分送一路为图像处理板进行工作供电；火控处理板内部通过IPM模块控制离散量单元对外挂武器模块进行武器发射点火相关的直流离散量信号输出，IPM模块分别连接RS422单元和RS232单元，为所需总线输出信号。
[0022]小型察打无人机火控光电系统的实现设计方法为：
[0023]1.梳理系统需求，分别对光电吊舱和火控管理模块进行功能设计；
[0024]2.根据系统功能性能要求，设计火控光电综合系统外部交联接口，并简化冗余接口。
[0025]3.增加一个火控处理板，用于实现火控解算和武器控制功能，设计火控处理板安装位置和与光电吊舱内部模块的交联关系；
[0026]4.系统运行和测试：软硬件集成，进行单元测试和系统测试。
[0027]详细技术方案为：
[0028]小型察打无人机光电吊舱实现功能主要为目标探测、目标识别、目标跟踪，通过测距计算得到目标位置信息，具体功能实现与逻辑处理在吊舱内部主控板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型察打无人机火控光电系统，包括机上电源、飞控模块、数传模块、图传模块、外挂武器模块和火控光电吊舱，其特征在于：无人机通过机上电源为火控光电吊舱的光电吊舱主控板供电；火控光电吊舱内部的火控处理板通过RS232总线接收飞控模块的无人机导航信息；通过RS422总线接收数传模块的地面遥控指令以及外挂武器模块的武器状态信息；火控处理板根据收到的数据实时进行火控解算和攻击引导规划，将实时解算出的火控任务数据通过RS422总线发送至外挂武器模块进行武器发射控制，并通过RS232总线将飞行引导信息发送至飞控模块进行攻击规划，引导无人机执行飞行任务，通过RS422总线将火控解算结果和火控光电吊舱状态通过数传模块发至地面控制台进行显示；光电吊舱主控板为火控处理板供电，并通过RS422总线与火控处理板进行通信，光电吊舱主控板将探测得到的目标位置信息发送给火控处理板进行火控解算，同时火控处理板通过RS422总线为光电吊舱主控板发送吊舱控制指令和火控视频叠加信息，实现光电吊舱工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪，王海勃，张安柯，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：