一种高炮装备模拟维修训练装置的制作方法

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种高炮装备模拟维修训练装置。

背景技术：

随动系统与电气系统是高炮的重要组成部分，用于控制火炮按照火控系统解算诸元进行自动瞄准，按照瞄准具诸元进行半自动瞄准，同时实现随动系统自检、装填定位、击发等功能。

目前对随动系统与电气的维修培训主要依托于实装装置，但是随动系统与电气系统结构复杂，依托实装开展操作训练和维修训练的模式对装备损耗比较严重，同时受装备空间限制，对于受训人员数量较多时则难以组织实施。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种高炮装备模拟维修训练装置，旨在解决目前对高炮装备的维修培训困难的问题。

本发明实施例提供了一种高炮装备模拟维修训练装置，包括故障设置平台、随动系统平台、电气系统平台和信号采集平台；

所述故障设置平台分别与所述随动系统平台和电气系统平台相连，所述信号采集平台分别与所述随动系统平台和所述电气系统平台相连；

所述故障设置平台将产生的随动系统故障信号传输至所述随动系统平台，所述随动系统平台产生与所述系统故障信号相对应的故障；所述故障设置平台将产生的电气系统故障信号传输至所述电气系统平台，所述电气系统平台产生与所述电气系统故障信号相对应的故障；所述信号采集平台分别采集所述随动系统平台中的信号和所述电气系统中的信号，根据所述信号采集平台采集到的信号判断高炮装备的故障并维修。

在本申请的实施例中，所述随动系统平台包括自动调节信号产生模块、半自动调节信号产生模块、自检信号产生模块、装填信号产生模块、高炮位置调节模块和负载模块；

所述自动调节信号产生模块的第一输入端输入目标位置信号，所述自动调节信号产生模块的第二输入端与所述负载模块的第一输出端相连，所述自动调节信号产生模块的输出端与所述高炮位置调节模块的第一输入端相连，所述半自动调节信号产生模块的输出端与所述高炮位置调节模块的第二输入端相连，所述自检信号的输出端与所述高炮位置调节模块的第三输入端相连，所述装填信号产生模块的输入端与所述负载模块的第二输出端相连，所述装填信号产生模块的输出端与所述高炮位置调节模块的第四输入端相连，所述高炮位置调节模块的第五输入端与所述负载模块的第三输出端相连，所述高炮位置调节模块的输出端与所述负载模块的输入端相连；

所述自动调节信号产生模块根据所述负载模块反馈的负载的当前位置信号和所述目标位置信号生成第一位置调节信号，并将所述第一位置调节信号传输至所述高炮位置调节模块；所述半自动调节信号产生模块根据调节信息生成第二位置调节信号，并将所述第二位置调节信号传输至所述高炮位置调节模块；所述高炮位置调节模块根据所述第一位置调节信号或所述第二位置调节信号调节所述负载模块中的负载移动；所述自检信号产生模块生成自检信号，并将所述自检传输至所述高炮位置调节模块，所述高炮位置调节模块根据所述自检信号调节所述负载模块中的负载移动；所述装填信号产生模块根据所述负载模块中负载的当前位置产生装填信号，并将所述装填信号传输至所述高炮位置调节模块；所述高炮位置调节模块根据所述装填信号调节所述负载模块中的负载移动。

在本申请的实施例中，所述自动调节信号产生模块包括位置信号比较单元、第一相敏放大单元、位置调节单元和前馈单元；

所述位置信号比较单元的第一输入端和所述前馈单元的输入端共接形成所述自动调节信号产生模块的第一输入端；所述位置信号比较单元的第二输入端为所述自动调节信号产生模块的第二输入端；所述位置信号比较单元的输出端与所述第一相敏放大单元的输入端相连，所述第一相敏放大单元的输出端、所述前馈单元的输出端和所述位置调节单元的输入端相连，所述位置调节单元的输出端为所述自动调节信号产生模块的输出端；

所述位置信号比较单元获取目标位置信号和负载的当前位置信号，并比较所述目标位置信号和负载的当前位置信号，生成比较信号，并将所述比较信号传输至所述相敏放大单元；所述第一相敏放大单元将所述比较信号放大；所述放大后的比较信号与所述反馈单元输出的目标位置信号相加生成稳定的比较信号传输至所述位置调节单元，所述位置调节单元根据所述稳定的比较信号生成第一位置调节信号。

在本申请的实施例中，所述半自动调节信号产生模块包括操纵杆和第二相敏放大单元；

所述操纵杆的输出端与所述第二相敏放大单元的输入端相连，所述第二相敏放大单元的输出端为所述半自动调节信号产生模块的输出端；

所述操纵杆的偏转输出信号传输至所述第二相敏放大单元；所述第二相敏放大单元将所述偏转输出信号放大后生成第二位置调节信号。

在本申请的实施例中，所述自检信号产生模块包括速度调节器；

所述速度调节器的输出端为所述自检信号产生模块的输出端；

所述速度调节器产生自检信号。

在本申请的实施例中，所述高炮位置调节模块包括速度调节单元、信号处理单元、电流调节单元、功率放大单元、驱动单元、调节单元、速度检测单元、速度反馈单元和电流反馈单元；

所述速度调节单元的第一输入端为所述高炮位置调节模块的第一输入端，所述速度调节单元的第二输入端为所述高炮位置调节模块的第二输入端，所述速度调节单元的第三输入端为所述高炮位置调节模块的第三输入端，所述速度调节单元的第四输入端为所述高炮位置调节模块的第四输入端，所述速度检测单元的输入端为所述高炮位置调节模块的第五输入端，所述速度检测单元的输出端与所述速度反馈单元的输入端相连，所述速度反馈单元的输出端与所述速度调节单元的第五输入端相连，所述速度调节单元的输出端与所述信号处理单元的输入端相连，所述信号处理单元的输出端、所述电流反馈单元的输出端和所述电流调节单元的输入端相连，所述电流调节单元的输出端与所述功率放大单元的输入端相连，所述功率放大单元的输出端与所述驱动单元的输入端相连，所述驱动单元的输出端、所述电流反馈单元的输入端和所述调节单元的输入端相连，所述调节单元的输出端为所述高炮位置调节模块的输出端；

所述速度检测单元检测负载的当前速度信号，并将所述当前速度信号传输至所述速度调节单元；所述速度调节单元根据位置调节信号或所述自检信号或所述装填信号和所述当前速度信号生成第一直流信号，并将所述第一直流信号传输至所述信号处理单元；所述信号处理单元将所述第一直流信号调制解调后生成第二直流信号，并将所述第二直流信号传输至所述电流调节单元；所述电流反馈单元检测所述驱动单元的加速度信号，并将所述加速度信号传输至所述电流调节单元；所述电流调节单元根据所述加速度信号和所述第二直流信号生成电流调节信号，并将所述电流调节信号传输至所述功率放大单元；所述功率放大单元将所述电流调节信号放大，并将放大后的电流调节信号传输至所述驱动单元；所述驱动单元对所述放大后的电流调节信号进行处理后生成加速度信号，并将所述加速度信号传输至所述调节单元；所述调节单元根据所述加速度信号调节所述负载的位置。

在本申请的实施例中，所述故障设置平台包括故障设置模块、控制模块和继电器模块；

所述故障设置模块与所述控制模块相连，所述控制模块与所述继电器模块相连；

所述故障设置模块用于将获取到的故障信息传输至所述控制模块；所述控制模块对所述故障信息识别后生成控制信息，并将所述控制信息传输至所述继电器模块；所述继电器模块根据所述控制信息导通或断开生成故障信号；通过所述故障信号设置所述随动系统平台的各节点故障和所述电气系统平台的各节点故障。

在本申请的实施例中，所述信号采集平台包括信号传输模块、信号采集模块、ad转换模块、信号调理模块、万用表和测量接口模块；

所述测量接口模块用于分别与所述随动系统平台的节点和所述电气系统平台的节点相连；所述万用表用于测量所述随动系统平台的节点的节点信号和所述电气系统平台的节点的节点信号，并将所述节点信号传输至所述信号调理模块；所述信号调理模块对所述节点信号进行调理，并将调理后的节点信号传输至所述ad转换模块；所述ad转换模块对所述调理后的节点信号进行ad转换生成目标信号，并将所述目标信号传输至所述信号采集模块；所述信号采集模块将所述目标信号传输至所述信号传输模块。

在本申请的实施例中，所述电气系统平台与所述随动系统平台相连；所述电气系统平台用于控制所述随动系统平台启动、停止和工作状态的切换。

在本申请的实施例中，所述电气系统平台包括启停模块、装填控制模块和工作状态切换模块；

所述启停模块用于控制所述随动系统平台的启动和停止；所述装填控制模块用于控制所述随动系统平台转到制动的装填定位位置；所述工作状态切换模块用于切换所述随动系统平台是自动工作状态、半自动工作状态或自检工作状态。

本发明通过设置故障设置平台设置随动系统平台和电气系统平台的故障状态，通过信号采集平台分别采集所述随动系统平台中的信号和所述电气系统中的信号，根据所述信号采集平台采集到的信号判断高炮装备的故障并维修，通过本发明实现了对高炮装备的维修培训。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个实施例提供的高炮装备模拟维修训练装置的结构示意图；

图2为本发明的一个实施例提供的随动系统平台的结构示意图；

图3为本发明的一个实施例提供的故障设置平台的结构示意图；

图4为本发明的一个实施例提供的信号采集平台的结构示意图；

图5为本发明的一个实施例提供的电气系统平台中启停模块和装填控制模块的结构示意图；

图6为本发明的一个实施例提供电动击发控制的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。

本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细地描述：

图1示出了本发明一实施例所提供的一种高炮装备模拟维修训练装置，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本发明实施例所提供的一种高炮装备模拟维修训练装置，包括故障设置平台1、随动系统平台2、电气系统平台3和信号采集平台4；

所述故障设置平台1分别与所述随动系统平台2和电气系统平台3相连，所述信号采集平台4分别与所述随动系统平台2和所述电气系统平台3相连；

所述故障设置平台1将产生的随动系统故障信号传输至所述随动系统平台2，所述随动系统平台2产生与所述系统故障信号相对应的故障；所述故障设置平台1将产生的电气系统故障信号传输至所述电气系统平台3，所述电气系统平台3产生与所述电气系统故障信号相对应的故障；所述信号采集平台4分别采集所述随动系统平台2中的信号和所述电气系统中的信号，根据所述信号采集平台4采集到的信号判断高炮装备的故障并维修。

如图2所示，在本发明的实施例中，随动系统平台2包括自动调节信号产生模块140、半自动调节信号产生模块110、自检信号产生模块120、装填信号产生模块130、高炮位置调节模块160和负载模块150；

所述自动调节信号产生模块140的第一输入端输入目标位置信号，所述自动调节信号产生模块140的第二输入端与所述负载模块150的第一输出端相连，所述自动调节信号产生模块140的输出端与所述高炮位置调节模块160的第一输入端相连，所述半自动调节信号产生模块110的输出端与所述高炮位置调节模块160的第二输入端相连，所述自检信号的输出端与所述高炮位置调节模块160的第三输入端相连，所述装填信号产生模块130的输入端与所述负载模块150的第二输出端相连，所述装填信号产生模块130的输出端与所述高炮位置调节模块160的第四输入端相连，所述高炮位置调节模块160的第五输入端与所述负载模块150的第三输出端相连，所述高炮位置调节模块160的输出端与所述负载模块150的输入端相连；

所述自动调节信号产生模块140根据所述负载模块150反馈的负载的当前位置信号和所述目标位置信号生成第一位置调节信号，并将所述第一位置调节信号传输至所述高炮位置调节模块160；所述半自动调节信号产生模块140110根据调节信息生成第二位置调节信号，并将所述第二位置调节信号传输至所述高炮位置调节模块160；所述高炮位置调节模块160根据所述第一位置调节信号或所述第二位置调节信号调节所述负载模块150中的负载移动；所述自检信号产生模块120生成自检信号，并将所述自检传输至所述高炮位置调节模块160，所述高炮位置调节模块160根据所述自检信号调节所述负载模块150中的负载移动；所述装填信号产生模块130根据所述负载模块150中负载的当前位置产生装填信号，并将所述装填信号传输至所述高炮位置调节模块160；所述高炮位置调节模块160根据所述装填信号调节所述负载模块150中的负载移动。

在本实施例中，随动系统平台2包括四种工作状态：

自动工作状态：系统自动主令由传信仪提供，在全系统联动式，传信仪接收火控雷达维修训练模拟器输出的诸元，自动主令经信号处理、放大后，通过驱动电路驱动执行电机，执行电机带动动感分系统火炮转动。

半自动工作状态：半自动主令由操纵杆111提供，通过操纵杆111的偏转输出信号，经信号处理、放大后，通过驱动电路驱动执行电机，执行电机带动动感分系统火炮转动。

装填定位工作状态：装填定位主令由装填定位同步机提供，装填定位经信号处理、放大后，通过驱动电路驱动执行电机，执行电机带动动感分系统火炮转动。

自检工作状态：自检主令由速度调节器产生±0.42v自检信号，用于检查随动系统速度调节器之后的电路是否正常。

如图2所示，在本发明的实施例中，自动调节信号产生模块140包括位置信号比较单元141、第一相敏放大单元143、位置调节单元144和前馈单元145；

所述位置信号比较单元141的第一输入端和所述前馈单元145的输入端共接形成所述自动调节信号产生模块140的第一输入端；所述位置信号比较单元141的第二输入端为所述自动调节信号产生模块140的第二输入端；所述位置信号比较单元141的输出端与所述第一相敏放大单元143的输入端相连，所述第一相敏放大单元143的输出端、所述前馈单元145的输出端和所述位置调节单元144的输入端相连，所述位置调节单元144的输出端为所述自动调节信号产生模块140的输出端；

所述位置信号比较单元141获取目标位置信号和负载的当前位置信号，并比较所述目标位置信号和负载的当前位置信号，生成比较信号，并将所述比较信号传输至所述相敏放大单元；所述第一相敏放大单元143将所述比较信号放大；所述放大后的比较信号与所述反馈单元输出的目标位置信号相加生成稳定的比较信号传输至所述位置调节单元144，所述位置调节单元144根据所述稳定的比较信号生成第一位置调节信号。

在本实施例中，位置信号比较单元141为受信仪，受信仪接收外部目标位置信号和负载模块150反馈的负载的当前位置信号，将两个信号进行比较。

在本实施例中，在受信仪和第一相敏放大单元143之间还包括信号选择单元142，用于当目标位置信号和当前位置信号角度差别小的时候用精确信号，角度差别大的时候用概略信号。

在本实施例中，前馈单元145包括前馈子单元1451和前馈校正子单元1452，所述前馈子单元1451的输入端为所述前馈单元145的输入端，前馈子单元1451的输出端与前馈校正子单元1452的输入端相连，前馈校正子单元1452的输出端为前馈单元145的输出端。

前馈单元145的作用是为了使第一相敏放大单元143输出的信号更加稳定。

如图2所示，在本发明的实施例中，半自动调节信号产生模块110包括操纵杆111和第二相敏放大单元112；

所述操纵杆111的输出端与所述第二相敏放大单元112的输入端相连，所述第二相敏放大单元112的输出端为所述半自动调节信号产生模块110的输出端；

所述操纵杆111的偏转输出信号传输至所述第二相敏放大单元112；所述第二相敏放大单元112将所述偏转输出信号放大后生成第二位置调节信号。

在本发明的实施例中，自检信号产生模块120包括速度调节器；

所述速度调节器的输出端为所述自检信号产生模块120的输出端；

所述速度调节器产生自检信号。

如图2所示，在本发明的实施例中，装填信号产生模块130包括装填同步机132和第三相敏放大单元131，装填同步机132的输入端与负载模块150相连，装填同步机132的输出端与第三相敏放大单元131的输入端相连，第三相敏放大单元131的输出端与高炮位置调节模块160相连。

如图2所示，在本发明的实施例中，高炮位置调节模块160包括速度调节单元161、信号处理单元162、电流调节单元163、功率放大单元164、驱动单元165、调节单元166、速度检测单元169、速度反馈单元168和电流反馈单元167；

所述速度调节单元161的第一输入端为所述高炮位置调节模块160的第一输入端，所述速度调节单元161的第二输入端为所述高炮位置调节模块160的第二输入端，所述速度调节单元161的第三输入端为所述高炮位置调节模块160的第三输入端，所述速度调节单元161的第四输入端为所述高炮位置调节模块160的第四输入端，所述速度检测单元169的输入端为所述高炮位置调节模块160的第五输入端，所述速度检测单元169的输出端与所述速度反馈单元168的输入端相连，所述速度反馈单元168的输出端与所述速度调节单元161的第五输入端相连，所述速度调节单元161的输出端与所述信号处理单元162的输入端相连，所述信号处理单元162的输出端、所述电流反馈单元167的输出端和所述电流调节单元163的输入端相连，所述电流调节单元163的输出端与所述功率放大单元164的输入端相连，所述功率放大单元164的输出端与所述驱动单元165的输入端相连，所述驱动单元165的输出端、所述电流反馈单元167的输入端和所述调节单元166的输入端相连，所述调节单元166的输出端为所述高炮位置调节模块160的输出端；

所述速度检测单元169检测负载的当前速度信号，并将所述当前速度信号传输至所述速度调节单元161；所述速度调节单元161根据位置调节信号或所述自检信号或所述装填信号和所述当前速度信号生成第一直流信号，并将所述第一直流信号传输至所述信号处理单元162；所述信号处理单元162将所述第一直流信号调制解调后生成第二直流信号，并将所述第二直流信号传输至所述电流调节单元163；所述电流反馈单元167检测所述驱动单元165的加速度信号，并将所述加速度信号传输至所述电流调节单元163；所述电流调节单元163根据所述加速度信号和所述第二直流信号生成电流调节信号，并将所述电流调节信号传输至所述功率放大单元164；所述功率放大单元164将所述电流调节信号放大，并将放大后的电流调节信号传输至所述驱动单元165；所述驱动单元165对所述放大后的电流调节信号进行处理后生成加速度信号，并将所述加速度信号传输至所述调节单元166；所述调节单元166根据所述加速度信号调节所述负载的位置。

如图2所示，在本实施例中，信号处理单元162包括调制子单元1621和解调子单元1622，调制子单元1621将直流信号调制成交流信号，解调子单元1622将交流信号调节成所需直流信号。

在本实施例中，调节单元166为执行电机。

在本实施例中，速度检测单元169为测速电机。速度反馈单元168为速度稳定电路，时速度调节更稳定，电流反馈单元167为加速度稳定电路，使电流调节更稳定。

如图3所示，在本发明的实施例中，故障设置平台1包括故障设置模块210、控制模块220和继电器模块230；

所述故障设置模块210与所述控制模块220相连，所述控制模块220与所述继电器模块230相连；

所述故障设置模块210用于将获取到的故障信息传输至所述控制模块220；所述控制模块220对所述故障信息识别后生成控制信息，并将所述控制信息传输至所述继电器模块230；所述继电器模块230根据所述控制信息导通或断开生成故障信号；通过所述故障信号设置所述随动系统平台2的各节点故障和所述电气系统平台3的各节点故障。

在本实施例中，故障设置模块210用于将关键信号线路进行切断或恢复，以设置随动与电气系统故障或恢复相关故障，便于组织实施维修考核。

如图4所示，在本发明的实施例中，信号采集平台4包括信号传输模块410、信号采集模块420、ad转换模块430、信号调理模块440、万用表450和测量接口模块460；

所述测量接口模块460用于分别与所述随动系统平台2的节点和所述电气系统平台3的节点相连；所述万用表450用于测量所述随动系统平台2的节点的节点信号和所述电气系统平台3的节点的节点信号，并将所述节点信号传输至所述信号调理模块440；所述信号调理模块440对所述节点信号进行调理，并将调理后的节点信号传输至所述ad转换模块430；所述ad转换模块430对所述调理后的节点信号进行ad转换生成目标信号，并将所述目标信号传输至所述信号采集模块420；所述信号采集模块420将所述目标信号传输至所述信号传输模块410。

在本实施例中，随动与电气系统平台3设置有关键信号测量孔，受训人员可进行信号测量，同时，考虑测量结果能够实时传输到模拟训练中心主控台，操作手测量信号的同时，除自身万用表450显示测量数据外，被测信号通过信号调理、ad转换后，通过测试软件采集测量数据，将数据发送到模拟训练中心主控台，便于从模拟训练中心大屏幕显示。

在本发明的实施例中，电气系统平台3与所述随动系统平台2相连；所述电气系统平台3用于控制所述随动系统平台2启动、停止和工作状态的切换。

如图5-6所示，在本发明的实施例中，电气系统平台3包括启停模块、装填控制模块220和工作状态切换模块；

所述启停模块用于控制所述随动系统平台2的启动和停止；所述装填控制模块220用于控制所述随动系统平台2转到制动的装填定位位置；所述工作状态切换模块用于切换所述随动系统平台2是自动工作状态、半自动工作状态或自检工作状态。

在本实施例中，电气系统维修训练操作台包括启动停止与装填控制；自动、半自动与自检切换和电动击发控制。

系统启动前，解脱方位、高低固定器；方位、高低手电转换处于电动；系统±15v电源必须正常；220v电源必须正常。

电动击发：电动击发分为半自动脚踏击发和火控击发；火控击发时，监控系统对跟踪误差进行监控，误差超过0-07控制停止击发；半自动脚踏击发和火控击发由k4切换；s32处于a位置；监控系统是否启动，启动才可能击发；危界停射器控制系统处于禁射区域不能击发；击发保险必须打开才能击发。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。