一种单兵版无人机时序控制方法技术

本发明专利技术提出了一种单兵版无人机时序控制方法，通过环境传感器接口和发火输入接口实现电子安全与解除保险装置与无人机飞控中心的信息传输，通过环境传感器接口接收无人机的环境传感器采集到的环境信息而转化的电信号，包括无人机起飞信号、无人机探测到目标信号、目标处于攻击范围信号；接收地面站传输给无人机的起爆信号；在两个静态开关和一个动态开关均处于闭合条件下，完成对安全起爆执行模块的解锁，地面站发出的起爆信号才能传输到安全起爆执行模块；当识别到地面站发出的起爆信号时，安全起爆执行模块供电完成无人机战斗部的起爆实现对目标的打击。爆实现对目标的打击。爆实现对目标的打击。

【技术实现步骤摘要】
一种单兵版无人机时序控制方法


[0001]本专利技术属于单兵无人机控制领域，特别是一种单兵版无人机时序控制方法。

技术介绍

[0002]无人机也称为遥控驾驶飞行器、自动飞机或无人驾驶飞机等，多数情况下我们称之为无人机。美国国防部对无人机的定义是：不载有操作人员、利用空气动力起飞、可以自主飞行或遥控驾驶、可以一次使用也可以回收使用的、携有致命或非致命有效负载的飞行器。鉴于其独有的低成本、低损耗、零伤亡、可重复使用和高机动等诸多优势，其使用范围已拓宽到军事、民用和科学研究三大领域。在军事上，可用于侦查、监视、通信中继、电子对抗、火力制导、战果评估、骚扰、诱惑、对地(海)攻击、目标模拟和早期预警等。在以信息技术为主的现代局部战争中，用无人机执行侦查、监视、设置假目标、骚扰与诱惑、电子干扰和打击敌方目标等任务，取得了相当好的战果，人们越来越认识到它的巨大作用与潜力。
[0003]作为无人机未来的一种发展趋势，无人战斗机的开发被提上了日程。无人战斗机的作战任务非常明确，那就是压制敌方的防控火力和实施精确打击。无人战斗机能携带包括主动雷达在内的各种机载传感器，及现有的各种武器装备，能与有人驾驶的战术战斗机一样，依据作战条例执行各种作战任务，并且能对新的目标和威胁做出反应。既然无人战斗机能作为作战飞机，并且又能携带武器执行作战任务，因此，为了保障无人在执行任务时的安全性，无人机在作战时起飞、目标捕捉、目标瞄准、供给环节时序控制的研究变得至关重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种单兵版无人机时序控制方法，以实现单兵版无人机起飞、目标捕捉、目标瞄准、打击环节的时序控制，实现安全控制。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：
[0006]一种单兵版无人机时序控制方法，通过下述方式实现：
[0007]通过环境传感器接口和发火输入接口实现电子安全与解除保险装置与无人机飞控中心的信息传输；
[0008]通过环境传感器接口接收无人机的环境传感器采集到的环境信息而转化的电信号，包括无人机起飞信号、无人机探测到目标信号、目标处于攻击范围信号；
[0009]接收地面站传输给无人机的起爆信号；
[0010]通过安全状态控制模块识别上述环境信息，采用两个静态开关和一个动态开关的组合方式，实现单兵版无人机的时序控制：当识别到无人机起飞时的环境信号时，在设定时间内发送闭合第一静态开关的指令，实现在设定时间内控制第一静态开关闭合，并将闭合信号发送给飞控系统，完成无人机起飞的动作解锁；当识别到无人机探测到目标时的环境信号时，在设定时间内发送闭合第二静态开关的指令，实现在设定时间内控制第二静态开关闭合，并将闭合信号发送给飞控系统，完成无人机跟踪目标的动作解锁；当识别到目标处
于攻击范围时的环境信号时，在设定时间内发送闭合动态开关的指令，实现在设定时间内控制动态开关闭合，并将闭合信号发送给飞控系统，完成无人机战斗部瞄准目标的动作解锁；
[0011]在两个静态开关和一个动态开关均处于闭合条件下，完成对安全起爆执行模块的解锁，地面站发出的起爆信号才能传输到安全起爆执行模块；当识别到地面站发出的起爆指令时，安全起爆执行模块供电完成无人机战斗部的起爆实现对目标的打击。
[0012]本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：
[0013]通过可编程逻辑控制芯片的控制功能能够实现静态开关和动态开关有序闭合，环境传感器接口接收无人机的环境传感器采集到的环境信息而转化的电信号，包括无人机起飞信号、无人机探测到目标信号、目标处于攻击范围信号，完成无人机起飞的动作解锁、跟踪目标的动作解锁、瞄准目标的动作解锁，完成无人机战斗部的起爆实现对目标的打击。
附图说明
[0014]图1为单兵版无人机全电子安全系统逻辑框图。
[0015]图2为引信电子安全与解除保险装置工作流程图。
[0016]图3为控制系统结构图。
[0017]图4为软件算法流程图。
[0018]图5为静态开关SW1开关电路原理图。
[0019]图6为静态开关SW2开关电路原理图。
[0020]图7为起爆触发电路图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的介绍。
[0022]结合图1，本实施例的一种单兵版无人机时序控制方法，该方法通过以下方式实现:
[0023]信号适配模块，信号适配模块中环境传感器接口和发火输入接口是实现电子安全与解除保险装置与无人机飞控中心的信息传输，环境传感器接口是用于接收无人机的环境传感器采集到的环境信息而转化的电信号，发火输入接口是用于接收地面站传输给无人机的起爆信号。
[0024]安全状态控制模块包含环境信息识别与解除保险逻辑控制两个部分；
[0025]环境信息识别部分，用来接收环境适配模块传来的三个独立的环境信号，达到解除无人机用电子安全系统保险的目的。根据GJB373A
‑
97要求，引信安全系统设计中保险件数量至少为2个，其启动激励信号必须相互独立且从不同环境中获取，并且任意一个处于保险状态的保险件均能确保引信解保系统的保险状态不被改变。因此，本专利技术采用无人机飞行过程中经历的三个独立环境信号作为电子安全与解除保险装置中保险件的启动激励，这三个环境信号分别是无人机起飞时的环境信号即无人机在地面开机时产生的电源供电信号、无人机在200米以上高空捕捉目标时环境信号即无人机达到200米以上高度激励信号随即产生、无人机捕捉到目标后在接近目标过程中并达到无人机攻击距离时的环境信号。本专利技术采用两个静态保险件和一个动态保险件的组合方式，分别为SW1、SW2、DW，三种环境信
号传输到安全控制模块中作为启动激励信号按照控制逻辑逐一打开保险件。DW是一个提供能量隔断作用的动态电保险件，该保险件在解保过程中处于动态工作状态。
[0026]解除保险逻辑控制部分，采用冗余设计，利用两套完全独立的ASIC模块并联工作，任何一个模块都不能独立地使本系统解除保险，防止共同失效。根据“阈值+时间窗+顺序”的判断方法，控制两个静态开关与一个动态开关，从而实现装置对安全逻辑、作用时序以及后级爆炸箔起爆的控制。
[0027]安全起爆执行模块，利用高压脉冲功率装置将低压直流电经过逆变升压电路转换为高压交变电流，为高压电容充电，充电完成后处于待发状态，地面站发出起爆信号后，三极管开关电路为脉冲触发变压器提供触发电压，经绕组升压得到满足晶闸管触发电压的脉冲电压，导通电路，使高压开关电容放电，导通高压开关，高压开关导通之后才能使高压电容放电引爆爆炸箔，完成起爆工作。
[0028]电源模块，用于给上述模块供电。电源模块由无人机动力电池直接为其供电，供电电压14V～16.8V，运行过程中电压会随着电机功率不同而小幅波动，电流小于1An,由引信自行通过DCDC模块转换到所需电压。
[0029]如图2所示，无人机电源供电后，接收到遥控器的信号开始起飞并且无人机电源为引信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单兵版无人机时序控制方法，其特征在于，通过下述方式实现：通过环境传感器接口和发火输入接口实现电子安全与解除保险装置与无人机飞控中心的信息传输；通过环境传感器接口接收无人机的环境传感器采集到的环境信息而转化的电信号，包括无人机起飞信号、无人机探测到目标信号、目标处于攻击范围信号；接收地面站传输给无人机的起爆信号；通过安全状态控制模块识别上述环境信息，采用两个静态开关和一个动态开关的组合方式，实现单兵版无人机的时序控制：当识别到无人机起飞时的环境信号时，在设定时间内发送闭合第一静态开关的指令，实现在设定时间内控制第一静态开关闭合，并将闭合信号发送给飞控系统，完成无人机起飞的动作解锁；当识别到无人机探测到目标时的环境信号时，在设定时间内发送闭合第二静态开关的指令，实现在设定时间内控制第二静态开关闭合，并将闭合信号发送给飞控系统，完成无人机跟踪目标的动作解锁；当识别到目标处于攻击范围时的环境信号时，在设定时间内发送闭合动态开关的指令，实现在设定时间内控制动态开关闭合，并将闭合信号发送给飞控系统，完成无人机战斗部瞄准目标的动作解锁；在两个静态开关和一个动态开关均处于闭合条件下，完成对安全起爆执行模块的解锁，地面站发出的起爆信号才能传输到安全起爆执...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祥金，查继鹏，沈娜，张合，华抟，郭竞杰，赵丽娜，杜廷蔚，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：