一种军用转民用集群式气候干预高炮控制装置的制作方法

本实用新型涉及民用防雹增雨设备、军用设备民用化安全管控技术领域，具体是一种军用转民用集群式气候干预高炮控制装置。

背景技术：

在我国人工降雨作业装备中，37mm高炮是主要作业装备。现有的很多37mm高炮为军用转民用，各种操作还需要依赖人工手动作业模式，为了作业安全，在过去主要依靠具有高炮操作经验的转业或复原战士操作高炮，但是随着我军现代化进程脚步不断加快，37mm高炮是使用逐渐被自动装备取代，具有高炮操作经验的人越来越少，所以在这两年的人工降雨作业中经常发生事故，主要原因就是业余人员操作不当导致炸膛，进而伤及业人员。为解决这个问题，国内多家工厂对高炮进行了电控改造，并设计了手持控制器，通过电缆的方式对高炮进行控制。目前，这类控制器仅能实现对高炮的方位角、高低角和射击击发的控制，没有信息收集和传送的功能，不能实现对高炮作业的信息化管理，同时无法有效记录实际击发数量，即弹药使用情况，此问题关系到弹药管理安全，需要额外安排人手，现场确认，如果操作频繁，会发生遗漏，造成弹药人为遗失。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种军用转民用集群式气候干预高炮控制装置，已解决现有设备不能实现对高炮作业信息化管理以及弹药安全力度不强的问题。

本实用新型解决技术问题的技术方案为：一种军用转民用集群式气候干预高炮控制装置，包括转向电机组、陀螺仪、击发电磁铁，陀螺仪安装在高炮炮管上，转向电机组用于控制高炮的转向、倾角，击发电磁铁用于控制高炮的击发，陀螺仪用于采集转向、倾角的数据，转向电机组的转向控制端通过转向控制器10与主控单元0连接，转向电机组的倾角控制端通过倾角控制器11与主控单元0连接，陀螺仪信号输出端与主控单元0通过陀螺仪信号译码器12相连，击发电磁铁控制端通过击发信号发射器13与主控单元0连接，主控单元0链接有综合信号译码器14，综合信号译码器14第一信号输入口连接有单脉冲按钮；转向电机组、陀螺仪、击发电磁铁、单脉冲按钮的供电口通过强电开关与供电模块1的强电输出口相连，主控单元0的供电口通过弱电开关与供电模块1的弱电流输出口相连；主控单元0连接有GPRS模块2、定位模块、全数据存储器7、击发信号计数器15；发射参数与发射命令通过GPRS模块2远程传输；单脉冲按钮输入的发射命令优先级高于GPRS模块2的发射命令。

主控单元0连接有wifi模块3、蓝牙模块4，GPRS模块2优先级高于wifi模块3，wifi模块3优先级高于蓝牙模块4，发射参数与发射命令通过GPRS模块2、wifi模块3或蓝牙模块4输入。

主控单元0连接的定位模块为GPS导航模块5、北斗导航模块6，GPS导航模块5的优先级低于北斗导航模块6，GPS导航模块5、北斗导航模块6均设有独立的启动开关，当对应的启动开关其中之一关闭后GPS导航模块5其中之一北斗导航模块6停止工作，当对应的启动开关全部开启，根据优先级采纳信息。

全数据存储器7上设有usb外部访问接口，全数据存储器7的usb外部访问接口为单向读取接口，通过硬件线路，限制信息写入。

主控单元0连接有外接数据参照存储器8、数据比较器9，外接数据参照存储器8为单项读取接口，通过硬件线路，限制信息写入；数据比较器9以外接数据参照存储器8中的参照数值为上下限，对地理位置数据、倾角、转向数据进行校验，超过上下限，则中止发射。

主控单元0连接有复进机复位传感器16、击发确认比较器17，复进机复位传感器16信号输入端连接有复进机复位传感器，复进机复位传感器发出一个脉冲信号，当综合信号译码器14第一信号输入口连接有单脉冲按钮被按下后，击发电磁铁带动火炮击发，同时击发信号计数器15计数加一，击发信号计数器15计数加一的同时，复进机复位传感器16收到信号，击发确认比较器17确认此次击发成功，当击发确认比较器17仅收到击发信号计数器15计数加一信号，未收到复进机复位传感器16信号，则认定此次发射，弹药为哑弹，系统锁死，排除障碍重启后，恢复正常。

综合信号译码器14第二信号输入口连接有触控屏幕，触控屏幕自带译码器，触控屏幕用于手动输入发射参数，发射参数通过触控屏幕输入，触控屏幕的优先级高于GPRS模块2优先级。

本实用新型的有益效果在于：陀螺仪为火炮朝向，倾角提供了数据，参考指标，当击发角度，击发方向，击发地点，击发数量，击发确认数据输入至主控单元0后，就能根据需要发射炮弹。所有的高炮通过GPRS模块2、wifi模块3或蓝牙模块4与网络连接，统一由控制中心控制，控制中心会根据气象局的数据，仅给予灾害区域内的高炮发射权限。

外接数据参照存储器8用于装载特定区域内高炮击发角度，击发方向的上下限数据，外接数据参照存储器8由u盘和usb读取器组成，将相关数据通过专用接口写入u盘，把u盘插入usb读取器后，就构成了只能读取数据的外接数据参照存储器8，外接数据参照存储器8为高炮提供击发角度和击发方向的上下限数据，从而保证高炮的炮弹落点和飞行轨迹始终处于安全区。

击发信号计数器15、复进机复位传感器16、击发确认比较器17，可以有效统计弹药实际使用量，即每次发射成功或是炸膛后，都会造成炮弹的损耗，而炮弹的正常损耗必然伴随复进机复位，当击发命令下达后，有复进机复位产生后，证明炮弹有所损耗，击发命令数值与复进机复位值一致，才算击发成功，通过该方式，就能第一时间监控炮弹的使用情况，为安全管理提供了保障。

通过网络统一管理，根据位置调整击发参数，能高效监控炮弹实际使用情况，这是本技术方案最大的优势。通过收集击发参数、地理数据、弹药消耗量等数据，参照后续评估，就能有针对性的改进防灾方案，为人工防雹增雨、冰雹防护，提供有效的大数据支持。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型高炮射击朝向示意图。

图3为本实用新型高炮射击角度示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型做进一步说明。

一种军用转民用集群式气候干预高炮控制装置，包括转向电机组、陀螺仪、击发电磁铁，陀螺仪安装在高炮炮管上，转向电机组用于控制高炮的转向、倾角，击发电磁铁用于控制高炮的击发，陀螺仪用于采集转向、倾角的数据，转向电机组的转向控制端通过转向控制器10与主控单元0连接，转向电机组的倾角控制端通过倾角控制器11与主控单元0连接，陀螺仪信号输出端与主控单元0通过陀螺仪信号译码器12相连，击发电磁铁控制端通过击发信号发射器13与主控单元0连接，主控单元0链接有综合信号译码器14，综合信号译码器14第一信号输入口连接有单脉冲按钮；转向电机组、陀螺仪、击发电磁铁、单脉冲按钮的供电口通过强电开关与供电模块1的强电输出口相连，主控单元0的供电口通过弱电开关与供电模块1的弱电流输出口相连；主控单元0连接有GPRS模块2、定位模块、全数据存储器7、击发信号计数器15；发射参数与发射命令通过GPRS模块2远程传输；单脉冲按钮输入的发射命令优先级高于GPRS模块2的发射命令。

主控单元0连接有wifi模块3、蓝牙模块4，GPRS模块2优先级高于wifi模块3，wifi模块3优先级高于蓝牙模块4，发射参数与发射命令通过GPRS模块2、wifi模块3或蓝牙模块4输入。

主控单元0连接的定位模块为GPS导航模块5、北斗导航模块6，GPS导航模块5的优先级低于北斗导航模块6，GPS导航模块5、北斗导航模块6均设有独立的启动开关，当对应的启动开关其中之一关闭后GPS导航模块5其中之一北斗导航模块6停止工作，当对应的启动开关全部开启，根据优先级采纳信息。

全数据存储器7上设有usb外部访问接口，全数据存储器7的usb外部访问接口为单向读取接口，通过硬件线路，限制信息写入。

主控单元0连接有外接数据参照存储器8、数据比较器9，外接数据参照存储器8为单项读取接口，通过硬件线路，限制信息写入；数据比较器9以外接数据参照存储器8中的参照数值为上下限，对地理位置数据、倾角、转向数据进行校验，超过上下限，则中止发射。

主控单元0连接有复进机复位传感器16、击发确认比较器17，复进机复位传感器16信号输入端连接有复进机复位传感器，复进机复位传感器发出一个脉冲信号，当综合信号译码器14第一信号输入口连接有单脉冲按钮被按下后，击发电磁铁带动火炮击发，同时击发信号计数器15计数加一，击发信号计数器15计数加一的同时，复进机复位传感器16收到信号，击发确认比较器17确认此次击发成功，当击发确认比较器17仅收到击发信号计数器15计数加一信号，未收到复进机复位传感器16信号，则认定此次发射，弹药为哑弹，系统锁死，排除障碍重启后，恢复正常。

综合信号译码器14第二信号输入口连接有触控屏幕，触控屏幕自带译码器，触控屏幕用于手动输入发射参数，发射参数通过触控屏幕输入，触控屏幕的优先级高于GPRS模块2优先级。

在实际操作时，根据气象数据，激活特定区域内的高炮及其控制系统，以一门高炮为例。

当该高炮激活后，操作人员根据需要将实际数据放入外接数据参照存储器8，为高炮安装规定数量炮弹，之后打开供电模块1上的开关，启动系统，系统启动后根据GPRS模块2发送的激活信号，解除锁定之后根据情况发射炮弹。

发射可以是远程发送信号至GPRS模块2操作，也可以是现场操作人员根据操作手册手动输入发射参数后手动击发。

在防范冰雹时，需要采用阶梯或扇形发射，要批量输入参数，以远程控制为主，人工操作为辅。

在防雹增雨时，发射精度，发射频率要求不高，依靠炮手经验，以手动操作为主，远程操作为辅。

作业完成后，主控单元0将每次发射的时间、倾角、朝向、地理位置、击发情况即是否成功击发以及总击发次数，击发成功数等数据上传网络。

上传结束后，将高炮锁定，此时高炮就无法发射，直到下次被激活。

通过长时间数据的积累结合气象信息，就能归纳总结最有效的人工防雹增雨方案，防治冰雹方案，解决防雹增雨量达不到预期要求，不能有效防治冰雹的问题，同时还严格监管炮弹，在保证安全的情况下，将军用设备民用化，让军用设备为现代化建设，造福地方经济，改善群众生活做出贡献。