本实用新型涉及大气探测技术领域，具体涉及一种探空火箭探测系统。
背景技术：
探空火箭利用火箭作为动力，将有效载荷送至高空，对近地空间的气象要素或空间环境要素进行原位探测。根据有效载荷或探测任务的不同，分为气象火箭、地球物理火箭、生物实验火箭、核试验火箭、空间技术试验火箭和微重力实验火箭等。纵观世界各国火箭技术发展历程，都经历了将探空火箭作为技术摸底的阶段。世界上第一型探空火箭是美国于1945年9月26日至10月25日发射的“女兵下士”气象火箭。此后世界主要军事强国蓬勃发展火箭探空技术，尤其美国在上世纪六七十年代发射了成千上万枚气象火箭，获取了大量实测数据，为全球标准大气建立、中高层大气环境认知、临近空间飞行器研制试验等奠定了坚实基础。美、俄等目前仍在航天发射、导弹武器试验中使用探空火箭满足气象保障需求。
探空火箭探测系统专指对地球大气气象要素进行探测的气象火箭探空系统。探空火箭探测系统一般由有效载荷、运载火箭、发射场和地面跟踪测量站四大部分组成。在用系统一般采用珠状热敏电阻温度传感器探空仪和降落伞作为有效载荷；采用固体发动机无控火箭作为运载火箭；发射场选在导弹航天试验靶场，采用固定发射装置进行发射；地面跟踪测量站采用靶场固定式高精度测控雷达，对降落伞进行跟踪定位，采用专用的气象数据接收设备在地面接收探空仪发回的探空电码。
目前在用的探空火箭探测系统存在以下不足：
系统硬件集成度、自动化程度不高。在用系统组成装备如发射装置、跟踪雷达、专用气象探测数据地面接收设备等未进行有效集成。进行探测时，由于系统各组成装备功能单一、部署散布范围大，需借用本系统外的通信设备，进行统一指挥调度，才能协调一致完成工作，影响探测工作效率。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种探空火箭探测系统，该探空火箭探测系统集成化程度高、操控灵活、适用于各种复杂环境，工作效率高。
基于上述目的，本实用新型提供的探空火箭探测系统，包括：发射运输车和指挥通信车；
所述发射运输车用以装配火箭探空仪、运载火箭和测发控系统；
所述火箭探空仪设置在所述运载火箭内部；
所述测发控系统用以接收所述指挥通信车传递的发射姿态信号，控制所述运载火箭的发射姿态并进行发射；所述指挥通信车还能够接收测发控系统反馈的发射姿态信号；并根据反馈发射姿态信号再次调整测发空系统对于运载火箭的发射姿态；
所述指挥通信车用以装配风修设备、数据接收处理设备和通信设备；
所述风修设备用以根据外界环境信息计算运载火箭的发射姿态信号，
所述数据接收处理设备至少能够接收火箭探空仪、运载火箭的测风探空仪、气象站的数据信息，并将所述数据信息处理后通过通信设备传输至基站。
进一步的，所述测发控系统包括发射架、通用对接平台、发射架调节装置和控制装置，所述发射架通过发射架调节装置安装在通用对接平台上，所述通用对接平台设置在发射运输车上，所述控制装置分别与所述发射架调节装置、发射架连接。
进一步的，所述发射运输车包括载车平台和防护装置；所述载车平台包括驾驶室和车架，所述车架用以安装所述测发空系统，所述防护装置设置在所述车架上，并且所述防护装置位于所述发射架与所述驾驶室之间。
进一步的，所述防护装置包括防护板和防护底座；所述防护板与所述防护底座连接，所述防护板靠近运载火箭的一端面设置为倾斜面，所述倾斜面与水平面具有倾斜角α。
进一步的，所述发射运输车还包括保温机构，所述保温机构包括电吹风装置和通风管道；
所述发射架的导向器具有出风口和进风口；所述电吹风装置通过通风管道与所述进风口连通，用以向所述导向器内输送热气。
进一步的，所述指挥通信车包括车架和车舱，所述车舱上安装所述通信设备、所述数据接收处理设备、供电设备和所述风修设备。
进一步的，所述指挥通信车还包括驻车支承，所述驻车支承设置在车架上。
进一步的，还包括监视系统，所述监视系统包括监视摄像机；所述监视摄像机包括红外探头、监视器、数字硬盘录像机，所述红外探头、监视器安装在发射运输车和指挥通信车上，所述数字硬盘录像机安装在指挥通信车上用以接收所述红外探头和所述监视器的数传信息。
进一步的，还包括定位定向设备，所述定位定向设备设置在所述发射运输车上，所述定位定向设备用以向所述测发控系统传递所述发射运输车的经纬度、海拔高度和朝向信号。
进一步的，还包括指挥通信车定位设备，所述指挥通信车定位设备设置在所述指挥通信车上，所述指挥通信车定位设备用以向所述测发控系统传递所述指挥通信车的经纬度、海拔高度信号。
采用上述技术方案，本实用新型提供的探空火箭探测系统的技术效果有：
该探空火箭探测系统硬件集成度、自动化程度高。本系统本着“发射与运输一体化、指挥通信与数据处理一体化”设计原则，将各个系统优化组合、综合集成到两部车上，将以前散布在几十公里范围内共同执行探测任务的组成装备集中到两部相距100米～150米的车上，大大简化了系统装备组成套量，减少建设规模，提高了系统的机动性和完成任务的独立性。
具有系统集成化程度高、操控灵活、适用于各种复杂环境，工作效率高的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的探空火箭探测系统的原理图；
图2是本实用新型实施例提供的发射运输车的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的发射运输车的俯视图；
图4是本实用新型实施例提供的发射运输车中的防护装置的结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的发射运输车中的电加热机构的结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的指挥通信车的结构示意图；
图7为本实用新型实施例提供的指挥通信车的后侧结构示意图。
附图标记：1-火箭探空仪；2-运载火箭；3-风修设备；4-数据接收处理设备；5-通信设备；6-发射架；7-通用对接平台；8-发射架调节装置；9-防护装置；10-防护板；11-防护底座；12-电吹风装置；13-通风管道； 14-壳体；15-鼓风机；16-电加热机构；17-自调平装置；18-车舱；19-供电设备；20-驻车支承。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参照图1-图3所示，本实用新型提供的探空火箭探测系统，包括：发射运输车和指挥通信车；
发射运输车用以装配火箭探空仪1、运载火箭2和测发控系统；
火箭探空仪1设置在运载火箭2内部；
测发控系统用以接收指挥通信车传递的发射姿态信号，控制运载火箭2 的发射姿态并进行发射；指挥通信车还能够接收测发控系统反馈的发射姿态信号；并根据反馈发射姿态信号再次调整测发控系统对于运载火箭2的发射姿态；
请参照图6和图7，指挥通信车用以装配风修设备3、数据接收处理设备4和通信设备5；
风修设备3用以根据外界环境信息计算运载火箭2的发射姿态信号，
数据接收处理设备4至少能够接收火箭探空仪1、风修设备3的测风探空仪、气象站的数据信息，并将数据信息处理后通过通信设备5传输至基站。
请参照图2，一个优选实施方案中，测发控系统包括发射架6、通用对接平台7、发射架调节装置8和控制装置，除控制装置外的上述部件也可称为发射架伺服机构，发射架6通过发射架调节装置8可拆卸安装在通用对接平台7上，通用对接平台7设置在发射运输车上，控制装置分别与发射架调节装置8、发射架6电连接。控制装置用以接收指挥通信车传递的发射姿态信号，控制发射架调节装置8以及发射架6，进而对运载火箭2的发射姿态进行调整并进行发射；控制装置还能够将发射架6的姿态信号反馈至指挥通信车，以进行后续再调整。
上述的发射姿态信号主要包括火箭的发射时间和发射角。
具体的，测发控系统中控制装置向发射架伺服机构发送预设角度控制信号，调整火箭的发射角度，同时，发射架伺服机构反馈达到的预设方位角、俯仰角信号至控制装置，控制装置根据风修设备3传递的信息，调整发射角度及俯仰角后，向发射架伺服机构再次发送风修后角度控制信号。
上述控制装置还能够向发射架6发送发射点火信号，控制火箭进行发射。
另外，控制装置还能够通过无线数据传输方式对火箭探空仪1发送主电源开启信号。以唤醒火箭探空仪1进行工作。
本申请所提供的测发控子系统不同于传统的测发控系统的地方在于采用了通用对接平台，其适于发射不同型号火箭。对于不同大小和长度的火箭，比如用于膨胀落球探测的火箭，只需更换导向器即可(即导向器可拆卸，连接在发射运输车的发射架6上)，保证了发射架6的通用性。
请参照图2和图4，一个优选实施方案中，发射运输车包括载车平台和防护装置9；载车平台包括驾驶室和车架，车架用以安装测发空系统，即测发控系统中的通用对接平台7安装在车架上，防护装置9设置在车架上，并且防护装置9位于发射架6与驾驶室之间。
防护装置9顶端的高度高于处于水平位置的发射架6的顶端的高度。
防护装置9和发射架6的高度采用上述设置方式，能够使防护装置9 沿高度方向覆盖发射架6(即内部的运载火箭2)，对驾驶室充分防护。
一个优选实施方案中，防护装置9的宽度与驾驶室的宽度适配。能够使防护装置9沿车辆宽度方向覆盖发射架6，保障对驾驶室的充分防护。
一个优选实施方案中，防护装置9包括防护板10和防护底座11；防护板10与防护底座11连接，防护板10靠近运载火箭2的一端面设置为倾斜面，倾斜面与水平面具有倾斜角α。
该防护板10优选采用长方形或者正方形的钢板，其具备一定的厚度，以使该钢板能够承受至火箭冲击力而不至于对驾驶室造成损害。防护底座11焊接或者通过螺栓固定在车架底盘的大梁上，保障能够提供足够的支撑强度，底座和钢板之间可以通过焊接的方式连接，还可以采用例如螺栓连接的可拆卸连接方式，上述防护板10和防护底座11可拆卸连接，方便对防护板10或者防护底座11组装或者更换。
上述的倾斜角α优选设置为50度-85度，防护板10的倾斜面与水平面具有倾斜角α，目的是在火箭撞击防护板10的倾斜面时，能够使冲击波沿倾斜面向高处泄压，防止对驾驶室造成破坏，减小不必要的损失。
请参照图2和图5，一个优选实施方案中，发射运输车还包括保温机构，保温机构包括电吹风装置12和通风管道13；
发射架6中的导向器具有出风口和进风口；电吹风装置12通过通风管道13与进风口连通，用以向导向器内输送热气。
一个优选实施方案中，电吹风装置12包括壳体14以及设置在壳体14 内的鼓风机15和电加热机构16，电加热机构16设置在正对鼓风机15的出风口，鼓风机15输出的空气经电加热机构16加热后通过通风管道13输送至导向器内部。
鼓风机15用以输出气流，电加热机构16设置在鼓风机15的出风口，鼓风机15输出的气流通过鼓风机15后形成热风，通过通风管道13输入至导向器内，对对导向器内火箭进行加热保温，确保低温环境下探空仪电池能够正常工作。
一个优选实施方案中，电加热机构16包括电热丝。电热丝具有结构简单、发热快、易于安装和维护的特点。
一个优选实施方案中，出风口设置在导向器的靠近前端的位置，进风口设置在导向器的靠近中后端的位置。
上述技术方案中，出风口和进风口依次设置在导向器的靠近前端、中后端的位置，能够保障热气流在导向器内的流动行程，从而对导向器内的火箭及其携带的火箭探空仪电池处于稳定的温度环境中。
一个优选实施方案中，发射运输车还包括自调平装置17，自调平装置采用设置在车架上。
自调平装置17具有朝向地面支撑的伸缩支撑杆以对车体进行调平。利用该自调平装置，方便调节车体的各个位置的高度，以使通用对接平台7 处于水平状态，为探空火箭发射带来安全保障。
该自调平装置可以采用液压伸缩杆、电动伸缩杆。驻车支承20采用上述各个类型，具有结构简单、易于安装和调控的特点。
具体应用时，该自调平装置与测发控系统中控制装置电连接，控制装置能够向自调平装置发送调平控制信号，同时，控制装置还能够接收自调平装置反馈的车架底盘的水平度反馈信号，以保障车架底盘的水平度。
请参照图6和图7，一个优选实施方案中，指挥通信车包括车架和车舱 18，车舱18上安装通信设备5、数据接收处理设备4、供电设备和风修设备3。
通信设备5包括车载电台、卫星通信设备5、北斗用户机和探空仪无线遥控设备。该通信设备5用于在行军途中和阵地实施探测时，指挥通信车、发射运输车及车下人员之间的通信(如实时通话)；还用于指挥通信车与上级指挥中心之间的通信(语音、数据文件、图像)由卫星通信设备5实现，并且还用于通过北斗用户机来收发北斗短消息，以作为应急备份手段。探空仪无线遥控设备主要用来控制探空仪。
一个优选实施方案中，数据接收处理设备4包括电连接的探空信号接收天线、探空信号接收和解调单元、信号转换器、数据处理终端、UPS电源。该数据接收处理设备4能够接收自动气象站发送的底面气象信息、测控探空仪发送的位置数据、以及火箭探空仪1发送的位置、温度、气压原始数据、监控设备发送的监控视频信号，经温度修正和大气密度、气压、风向风速计算后，生成最终探测产品(包含监控视频、测量数据，图表信息)，经通信设备5(附图中数据传输设备)发送至上级指挥中心(基地)。其接收天线同时连接风修子系统。
本申请所提供的数据接收处理设备4与现有技术区别在于能够同时接收处理导航卫星定位测风探空仪和火箭探空仪1数据。使得系统集成度提高，减少一套地面设备，而且采用频点分开，可以同时接收3个探空仪数据，且互不干扰。
一个优选实施方案中，风修设备3包括地面自动气象站、导航卫星定位测风设备、风修处理模块。
地面自动气象站包括超声测风传感器、温度传感器、大气压传感器、湿度传感器、数据采集模块和数据处理模块，地面自动气象站既用于监测地面气象要素变化，也用于为导航卫星定位测风提供地面风观测值(通过超声测风传感器获取地面风观测值)，为火箭探空仪1在火箭发射前提供地面温度数据(通过温度传感器获取地面温度数据)、气压观测数据(通过大气压传感器获取气压观测数据)比对值，以判断火箭探空仪1温度、气压传感器是否工作正常。导航卫星定位测风设备包括气象气球、高压氦气瓶、探空仪和地面接收设备。探空仪由导航卫星定位模块、电池和发射天线组成，地面接收设备与数据接收处理设备4共用。火箭探空仪1在充满氦气的气象气球带领下上升，将定位数据发送回地面接收设备，又数据处理设备接收处理成地面至高空6km的风速风向数据产品。风修处理模块，用于根据地面风和高空风，计算风引起的探空火箭发射角偏移量，输出给测发控设备，调整发射角，保证火箭在不同高空风发射条件下仍能达到预定的高度和速度。
本申请所提供的风修子系统的主要特点在于采用了适用于风修的简化的导航卫星定位测风设备。气球采用100g气象气球，爆破高度在8km以上，确保6km以下高空风探测需求；高压氦气瓶采用40L标准高压瓶，满足4 个气球充气量需求；探空仪采用常规探空仪的简化版，仅有导航卫星定位模块，施放装置采用适合车载的自动放球装置(低温或大风条件下启用)，自动化程度高。
供电设备19包括为发射运输车和指挥通信车配置的独立电源系统(考虑高原低温使用环境，需配置低温冷启动和涡轮增压)，主要保障发射运输车的火箭保温和发射控制以及指挥通信车上各软硬件系统的正常运行。
一个优选实施方案中，指挥通信车还包括驻车支承20，驻车支承20设置在车架上。
驻车支承20具有朝向地面支撑的伸缩支撑杆以对车体进行支撑。
该驻车支承20可以采用液压伸缩杆、电动伸缩杆或千斤顶。驻车支承 20采用上述各个类型，具有结构简单、易于安装和调控的特点。
具体应用时，该驻车支承20于测发控系统中控制装置电连接，控制装置能够向驻车支承20发送展开控制信号，以控制驻车支承20对车体进行支撑。
一个优选实施方案中，该探空火箭探测系统还包括监视系统，监视系统包括监视摄像机；监视摄像机包括红外探头、监视器、数字硬盘录像机，红外探头、监视器安装在发射运输车和指挥通信车上，数字硬盘录像机安装在指挥通信车上用以接收红外探头和监视器的数传信息。
一个优选实施方案中，该探空火箭探测系统还包括定位定向设备，定位定向设备设置在发射运输车上，定位定向设备用以向测发控系统传递发射运输车的经纬度、海拔高度信号。
一个优选实施方案中，该探空火箭探测系统还包括指挥通信车定位设备，指挥通信车定位设备设置在指挥通信车上，指挥通信车定位设备用以向测发控系统传递指挥通信车的经纬度、海拔高度信号。
利用本申请提供的探空火箭探测系统，进行火箭探空，具有以下优点：
1.系统硬件集成度、自动化程度高。本系统本着“发射与运输一体化、指挥通信与数据处理一体化”设计原则，将各个系统优化组合、综合集成到两部车上，将以前散布在几十公里范围内共同执行探测任务的组成装备集中到两部相距100米～150米的车上，集成过程中尽量提高装备的自动化程度，大大简化了系统装备组成套量，减少建设规模，提高了系统的机动性和完成任务的独立性。
2.将发射与运输进行一体化设计，火箭以待发状态置于发射架6，既保证运输过程中火箭减震和安全，又方便至发射阵地后的防护解除，且减少一辆火箭运输车。
3.采用北斗/GPS定位探空仪，定位信息与探测数据同时采集同时发送，克服以前定位数据和气象数据分别采集、各自发送的缺点，减少一辆跟踪定位雷达车，且利用导航卫星授时功能，定位数据和探测数据时间码高度一致，系统不再设计时间统一装置。
4.数据处理子系统中探空信号接收天线采用五面体天线阵，根据信号增益自动切换接收阵面，不需手动调整天线方向，减少一名岗位操作人员。探空信号接收天线能同时接收处理导航卫星定位测风探空仪和火箭探空仪 1数据，减少一套地面设备，而且频点可分开设置，可以同时接收3个探空仪数据，且互不干扰。
5.将指挥通信与数据处理一体化设计，使指挥人员靠前指挥、可视化调度，提高了探测工作效率，射前检测、射角调整、发射、实时探测数据显示、最终产品显示和发送都在指挥人员掌握中，便于应急情况处置。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。