长续航导弹健康监测系统及其组网、自检和供电方法技术方案

本发明专利技术提供了一种长续航导弹健康监测系统及其组网、自检和供电方法，包括：由传感器采集单元、中央控制单元、无线通信单元以及供电单元构成的健康监测模块。传感器采集单元为健康监测系统提供监测数据来源；中央控制单元为健康监测系统提供逻辑决策；无线通信单元为健康监测系统提供组网控制；供电单元提供能源供给。采用本发明专利技术中的系统对导弹进行健康监测时，利用无中心节点的动态自适应组网，任一节点受损时，不会产生无线网络瘫痪的问题；利用同类传感器相互自检，可以及时发现传感器采集单元可能存在的异常工作问题；利用正常工作模式与低功耗工作模式的切换，可以显著提升系统的续航能力。的续航能力。的续航能力。

【技术实现步骤摘要】
长续航导弹健康监测系统及其组网、自检和供电方法


[0001]本专利技术涉及健康监测领域的系统设计的
，具体地，涉及长续航导弹健康监测系统及其组网、自检和供电方法，尤其涉及一种可组网可自检的长续航导弹健康监测系统。

技术介绍

[0002]导弹可实施战场支援、主权维护、精确打击等综合任务，由于其“一次性使用”的特点，绝大多数时间均处于贮存或运输状态。多个导弹通常可组成联装系统，在共同贮运过程中，其经历的振动、冲击、温度、湿度、气压等物理参数相近。当遭受极端恶劣环境时，导弹的工作性能可能会被破坏，使用时无法达到预期效果。因此，亟需为导弹构建健康监测系统，及时发现可能存在的健康隐患。
[0003]经过现有技术的文献搜索和调研发现，目前导弹在贮运过程中的健康监测手段极少，通常仅用无源传感器监测少量环境参数，主要原因是：
①
目前的健康监测系统尚未采用多模块组网联动模式，监测效率低；
②
目前的健康监测系统可靠性较低，容易发生虚警，无法正确识别警告是传感器自身错误还是导弹遭受恶劣环境引起的；
③
目前常规电池的续航能力无法支撑有源健康监测系统的长时间贮存环境供电。
[0004]在公开号为CN110906985A的专利文献中公开了一种导弹健康监测系统和方法，该系统包括：多个导弹包装箱，配置于每个包装箱内的传感器和终端节点，以及终端设备；传感器可以采集对应包装箱内导弹的环境信息、工作状态信息和部件状态信息，并将采集的信息传输给相应的终端节点；终端节点通过无线网络与终端设备进行通信，可以将接收到的环境信息、工作状态信息和部件状态信息发送给终端设备；终端设备可以对接收到的信息进行数据处理和健康判断。本专利技术实施例通过在包装箱内部放置传感器和终端节点，能够在不打开包装箱的前提条件下对导弹进行健康监测，够对导弹健康进行精准定位，能够在存储有大量包装箱的库房中精准的找出可能存在故障的导弹，从而开箱对导弹进行检测。
[0005]基于此，迫切需要提出一种新型导弹健康监测系统，摆脱模块之间没有组网联动的落后局面，同时通过同类传感器相互自检确认传感器采集单元的正确性，并利用正常工作模式与低功耗工作模式的切换，显著提升系统的续航能力，满足导弹健康监测系统的实用性需求。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种长续航导弹健康监测系统及其组网、自检和供电方法。
[0007]根据本专利技术提供的一种长续航导弹健康监测系统，包括：第一健康监测模块、第二健康监测模块以及第三健康监测模块；
[0008]所述第一健康监测模块由第一传感器采集单元、第一中央控制单元、第一无线通
信单元以及第一供电单元构成；所述第二健康监测模块由第二传感器采集单元、第二中央控制单元、第二无线通信单元以及第二供电单元构成；所述第三健康监测模块由第三传感器采集单元、第三中央控制单元、第三无线通信单元以及第三供电单元构成；
[0009]所述第一传感器采集单元、第二传感器单元和第三传感器单元为健康监测系统提供监测数据来源；所述第一中央控制单元、第二中央控制单元、第三中央控制单元为健康监测系统提供逻辑决策；所述第一无线通信单元、第二无线通信单元、第三无线通信单元为健康监测系统提供组网控制；所述第一供电单元、第二供电单元、第三供电单元分别为第一传感器采集单元、第二传感器采集单元、第三传感器采集单元，第一中央控制单元、第二中央控制单元、第三中央控制单元以及第一无线通信单元、第二无线通信单元、第三无线通信单元提供能源供给。
[0010]优选地，所述第一健康监测模块、第二健康监测模块、第三健康监测模块分别安装在三个导弹上。
[0011]优选地，所述第一传感器采集单元涵盖振动、冲击、温度、湿度、气压、压力、应变物理量，并对采集数据进行信号调理。
[0012]优选地，所述第一中央控制单元存储并融合第一传感器采集单元的多源数据，定期对第一传感器采集单元进行自检。
[0013]优选地，所述第一中央控制单元为第一供电单元提供长续航供电策略，并在自检异常及采集数据超限时发送警告。
[0014]优选地，所述第一无线通信单元为健康监测系统提供无中心节点的自组网络拓扑结构，根据无线信号接收强度动态自适应调节组网节点。
[0015]优选地，所述第一供电单元通过有线充电、无线充电、能量采集器的方式增加续航。
[0016]本专利技术还提供一种长续航导弹健康监测系统的组网方法，所述方法应用上述中的长续航导弹健康监测系统，所述方法包括如下步骤：
[0017]步骤S1：第一无线通信单元搜索同频段无线信号；
[0018]步骤S2：在满足最低组网强度条件的情况下，比较不同无线信号接收强度；
[0019]步骤S3：选择性加入信号较强的网络组中；
[0020]步骤S4：验证组网密钥，验证通过则组网成功，第一无线通信单元进入低功耗等待状态；验证不通过则组网不成功，排除该信号并回到步骤S1。
[0021]本专利技术还提供一种长续航导弹健康监测系统的自检方法，所述方法应用上述中的长续航导弹健康监测系统，所述方法包括如下步骤：
[0022]步骤1：确认第一无线通信单元、第二无线通信单元、第三无线通信单元已处于组网状态；
[0023]步骤2：向组网中所述第一传感器采集单元、第二传感器采集单元、第三传感器采集单元发送自检指令；
[0024]步骤3：组网中同类传感器同步采集，并对采集数据进行平均化处理；
[0025]步骤4：比较同类传感器采集结果，差异在合理范围内则自检合格，否则自检不合格，并发送传感器自检异常警告。
[0026]本专利技术还提供一种长续航导弹健康监测系统的供电方法，所述方法应用上述中的
长续航导弹健康监测系统，所述方法包括如下步骤：
[0027]步骤A：确认第一无线通信单元、第二无线通信单元、第三无线通信单元已处于组网状态；
[0028]步骤B：确认所述第一传感器采集单元、第二传感器采集单元、第三传感器采集单元为自检合格状态；
[0029]步骤C：组网中第一传感器采集单元处于正常工作模式，第二传感器采集单元、第三传感器采集单元处于低功耗工作模式，单元中各传感器进入休眠状态，健康监测模块的功耗降低；
[0030]步骤D：第一传感器采集单元采集的数据超出限定值时，第二传感器采集单元、第三传感器采集单元恢复为正常工作模式，启动单元中各传感器，数据超出限定值的模块发送超限警告。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0032]1、本专利技术的系统采用无中心节点的自组网拓扑结构，任一节点受损时，不会产生无线网络瘫痪的问题；
[0033]2、本专利技术的系统通过同一时段同类传感器采集数据的横向对比，可对所述传感器采集单元进行自检，及时发现所述传感器采集单元可能存在的异常工作问题；
[0034]3、本专利技术的系统通过正常工作模式和低功耗工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长续航导弹健康监测系统，其特征在于，包括：第一健康监测模块(1)、第二健康监测模块(2)以及第三健康监测模块(3)；所述第一健康监测模块(1)由第一传感器采集单元(4)、第一中央控制单元(5)、第一无线通信单元(6)以及第一供电单元(7)构成；所述第二健康监测模块(2)由第二传感器采集单元(8)、第二中央控制单元(9)、第二无线通信单元(10)以及第二供电单元(11)构成；所述第三健康监测模块(3)由第三传感器采集单元(12)、第三中央控制单元(13)、第三无线通信单元(14)以及第三供电单元(15)构成；所述第一传感器采集单元(4)、第二传感器单元(8)和第三传感器单元(12)为健康监测系统提供监测数据来源；所述第一中央控制单元(5)、第二中央控制单元(9)、第三中央控制单元(13)为健康监测系统提供逻辑决策；所述第一无线通信单元(6)、第二无线通信单元(10)、第三无线通信单元(14)为健康监测系统提供组网控制；所述第一供电单元(7)、第二供电单元(11)、第三供电单元(15)分别为第一传感器采集单元(4)、第二传感器采集单元(8)、第三传感器采集单元(12)，第一中央控制单元(5)、第二中央控制单元(9)、第三中央控制单元(13)以及第一无线通信单元(6)、第二无线通信单元(10)、第三无线通信单元(14)提供能源供给。2.根据权利要求1所述的长续航导弹健康监测系统，其特征在于，所述第一健康监测模块(1)、第二健康监测模块(2)、第三健康监测模块(3)分别安装在三个导弹上。3.根据权利要求1所述的长续航导弹健康监测系统，其特征在于，所述第一传感器采集单元(4)涵盖振动、冲击、温度、湿度、气压、压力、应变物理量，并对采集数据进行信号调理。4.根据权利要求1所述的长续航导弹健康监测系统，其特征在于，所述第一中央控制单元(5)存储并融合第一传感器采集单元(4)的多源数据，定期对第一传感器采集单元(4)进行自检。5.根据权利要求1所述的长续航导弹健康监测系统，其特征在于，所述第一中央控制单元(5)为第一供电单元(7)提供长续航供电策略，并在自检异常及采集数据超限时发送警告。6.根据权利要求1所述的长续航导弹健康监测系统，其特征在于，所述第一无线通信单元(6)为健康监测系统提供无中心节点的自组网络拓扑结构，根据无...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐健，吴伟，向超，何云东，梁旗，李燕寅，崔北鹏，姚雨林，汤佳骏，郝国强，谢逸轩，孙士捷，张泽凯，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：