一种火箭弹安全发射控制系统及控制方法与流程

本发明涉及火箭弹安全发射控制技术领域，具体涉及一种火箭弹安全发射控制系统及控制方法。

背景技术：

增雨防雹火箭弹经过几十年的应用和发展，为我国防灾减灾做出了巨大的贡献，为国家挽回数亿元的经济损失。考虑到火箭弹为危险火工品，如果因管控不当造成火箭弹落入非法分子手里，就会带来重大的社会安全威胁，对人民的生产、生活造成严重的影响。因此，需要对火箭弹作业装备进行安全技术升级改造，实现火箭弹的安全发射。火箭弹安全发射目前来说仍是一个难题，为解决这一问题，一般通过发射架的安全管控来实现火箭弹的安全发射。

目前，现有技术中的发射架存在以下几个安全方面的不足：

(1)安全性差：具体表现为在用的火箭弹发射架，均没有做到专门对发射架点火线路进行安全管控，因此导致了非法分子可能绕开发控器，直接对火箭弹点火线路进行操作，进而激发火箭弹点火；这种设计缺陷，严重影响了作业装备日常使用的安全性，是社会安全、稳定的潜在风险点；

(2)作业装备对人员的合法性验证手段单一、落后：具体表现为：作业人员使用增雨防雹火箭弹的发控器(发射控制器)时，只需要输入开机密码(有的发控器甚至不用输入密码)，即可进入火箭弹发射控制菜单，这种设计缺陷导致对发控器的安全管理不严、甚至失控的问题；

(3)发射架无法实时上报作业结果；这种问题主要发生在每次发射作业完成后，通过人工的方式记录火箭弹的数量、作业时间、作业地点、发射仰角及发射方位角等数据；这种记录方式既麻烦、容易出错，上级管理部门又不能及时的获取作业过程中的数据，直接导致上级管理部门对火箭弹作业监控的时效性和准确性差；这对火箭弹发射的安全管理和作业效果评估，造成了很大的困难。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种火箭弹安全发射控制系统及控制方法，通过在发射架上增加一套安全发射装置，将发射架、服务器和物联网手持机均与发控终端，能够实现火箭弹的安全发射，有效提升发射架管理和作业的安全性、准确性和时效性。

本发明的技术方案为：一种火箭弹安全发射控制系统，包括：发控终端及与其相连的发射架系统和用于获取火箭弹出入库编号的手持设备；所述发射架系统用于提供在轨火箭弹编号信息、射角信息和位置信息并传输给所述发控终端；所述手持设备将火箭弹出入库编号传输给发控终端，作为发控终端判断发射架系统上在轨火箭弹合法性的依据；所述发控终端还用于提供身份验证信息；

当火箭弹出入库编号对码和身份验证成功时，发控终端控制其上的点火控制电路生成点火指令，并发送给发射架系统；发控终端控制其上的火箭阻值检测电路检测在轨火箭弹阻值；当火箭弹阻值在设定范围内、在轨火箭编号合法以及在轨火箭射角信息和位置信息在设定范围内时，所述发射架系统依据接收到的点火指令控制火箭发射。

优选地，所述发射架系统包括：发射架以及设置在发射架上的安全装置；所述安全装置中设置有点火控制电路和点火线路接通电路；点火控制电路包括：点火线路管控电路和点火线路短路保护电路；

所述发控终端中设置有终端控制模块和作为终端设备的平板电脑，终端控制模块包括：主控中心以及与主控中心相连的点火控制模块、ic卡身份识别模块、弹号获取模块和网络模块；

所述平板电脑用于人脸验证，当人脸验证成功时，所述平板电脑将人脸验证成功信息传输给主控中心，当人脸验证失败时，所述平板电脑显示人脸验证失败信息；所述点火控制模块上设置所述火箭点火控制电路和火箭阻值检测电路；

所述ic卡身份识别模块用于身份识别并将身份识别结果发送给主控中心，弹号获取模块用于获取发射架上的在轨火箭弹编号并传输给主控中心，主控中心将其接收到的火箭弹出入库编号和在轨火箭弹编号进行对码认证；主控中心通过控制线将火箭弹编号对码认证结果以及其所采集到的人脸验证成功信息和身份识别结果发送给点火控制模块，点火控制模块通过其上的火箭点火控制电路生成点火指令并通过主控中心向发射架上的在轨火箭弹发出点火指令，点火控制模块通过其上的火箭阻值检测电路检测在轨火箭弹阻值并传输给主控中心；同时，主控中心通过线缆a连接到发射架系统上，用于获取发射架系统的在轨火箭弹编号信息、在轨火箭弹射角信息、位置信息并控制安全装置的点火线路管控电路和点火线路短路保护电路；主控中心通过网络模块将作业信息发送给服务器用于远程监控。

优选地，主控中心通过线缆b与网络模块连接，网络模块与服务器连接，从而实现将作业信息通过网络模块发送给服务器用于远程监控。

优选地，所述发射架系统还包括：设置在发射架上的电子罗盘，所述电子罗盘用于采集在轨火箭弹的射角信息。

优选地，所述发射架系统还包括：设置在发射架上的gps模块，所述gps模块用于采集在轨火箭弹的位置信息。

优选地，所述服务器中设置有指挥模块和物联网模块，所述物联网模块主要用于接收、保存火箭弹作业信息，所述指挥模块与物联网模块连接，用于根据火箭弹作业信息实现作业的指挥控制。

一种火箭弹安全发射控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：手持设备将火箭弹出入库编号传输给主控中心；平板电脑将人脸验证成功信息传输给主控中心；ic卡身份识别模块将身份识别结果发送给主控中心；弹号获取模块将在轨火箭弹编号传输给主控中心；

步骤二：主控中心将其接收到的火箭弹出入库编号和在轨火箭弹编号进行对码认证；

步骤三：主控中心将步骤二中的火箭弹编号对码认证结果以及步骤一中所接收到的人脸验证成功信息和身份识别结果发送给点火控制模块，当人脸验证和火箭弹编号对码认证均为真或身份识别和火箭弹编号对码认证均为真时，点火控制模块通过其上的火箭点火控制电路生成点火指令，发送给安全装置中的点火线路接通电路；

点火控制模块通过其上的火箭阻值检测电路检测在轨火箭弹阻值并传输给主控中心；

步骤四：主控中心获取发射架系统的在轨火箭弹编号信息、在轨火箭弹射角信息、位置信息，进而控制安全装置的点火线路管控电路和点火线路短路保护电路；当在轨火箭弹编号、在轨火箭弹阻值、在轨火箭弹位置、在轨火箭弹射角结果均为真时，则控制安全装置中的点火线路管控电路导通、并解除点火线路短路保护电路对点火线路接通电路的短路保护。

优选地，步骤四中主控中心控制安全装置中的点火线路管控电路导通、并解除点火线路短路保护电路对点火线路接通电路的短路保护之前，向上级管理部门的服务器发送作业请求信息，当上级管理部门的服务器接收到作业请求信息后，通过网络模块向主控中心发出发射控制指令，主控中心接收到发射控制指令后控制安全装置上的点火线路接通电路导通，实现火箭弹安全发射；火箭发射结束后，主控中心通过网络模块把采集到的火箭作业信息传输给服务器，用于监控；其中作业信息包括：步骤三中的在轨火箭弹阻值信息以及步骤四中的在轨火箭弹编号信息、在轨火箭弹射角信息、在轨火箭弹位置信息和在轨火箭弹发射时间信息。

有益效果：

(1)本发明的火箭弹安全发射控制系统，通过在发射架上增加一套安全发射装置，将发射架、服务器和物联网手持机均与发控终端相连，能够实现火箭弹的安全发射，有效提升发射架管理和作业的安全性、准确性和时效性。

(2)本发明的火箭弹安全发射控制系统的控制方法，使得火箭弹安全发射控制系统经过两个以上验证信息验证处理，并通过两个以上电路将验证信息集成到火箭弹点火线路管控电路上，有效保证火箭弹安全发射，有效提升发射架管理和作业的安全性、准确性和时效性。

附图说明

图1为本发明火箭弹安全发射控制系统的整体结构示意图。

图2为本发明火箭弹安全发射控制系统的组成框图。

图3为本发明火箭弹安全发射控制系统的终端控制模块通信示意图。

图4为本发明的发控终端的逻辑控制电路图。

图5为本发明的安全装置的点火控制电路图。

图6为本发明的点火线路管控逻辑电路。

其中，1-发射架系统，11-安全装置，12-电子罗盘，13-gps模块，2-发控终端，21-平板电脑，22-终端控制模块，221-点火控制模块，222-ic卡身份识别模块，223-弹号获取模块，224-网络模块，225-主控中心，3-服务器，31-指挥模块，32-物联网模块，4-物联网手持机。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种火箭弹安全发射控制系统，通过在发射架上增加一套安全发射装置，将发射架、服务器和物联网手持机均与发控终端，能够实现火箭弹的安全发射，有效提升发射架管理和作业的安全性、准确性和时效性。

如图1-3所示，该火箭弹安全发射控制系统一方面能够兼容wr-98、wr-1a、wr-1d等多种型号的火箭弹的安全发射；另一方面，能够兼容多种直流点火方式的火箭弹，该火箭弹安全发射控制系统包括：发射架系统1、发控终端2、服务器3和用于指示火箭弹药库房信息的物联网手持机4；

发射架系统1包括：发射架以及安装设置在发射架上的安全装置11、电子罗盘12和gps模块13；其中安全装置11上设置点火控制电路和点火线路接通电路；点火控制电路包括：点火线路管控电路和点火线路短路保护电路；电子罗盘12用于采集发射架上在轨火箭弹射角，包括俯仰角和方位角；gps模块13用于采集发射架上在轨火箭弹位置信息。

发控终端2中设置有终端控制模块22和作为终端设备的平板电脑21，终端控制模块22包括：主控中心225(可以采用单片机)以及与主控中心225相连的点火控制模块221、ic卡身份识别模块222、弹号获取模块223和网络模块224；点火控制模块221上设置有火箭点火控制电路和火箭阻值检测电路；

服务器3中设置有指挥模块31和物联网模块32；

该火箭弹安全发射控制系统的整体连接关系为：发控终端2通过局域网与物联网手持机4连接，物联网手持机4将火箭弹出入库编号传输给发控终端2中的主控中心225，作为发控终端2判断发射架在轨火箭弹合法性的依据；

平板电脑21与终端控制模块22通过usb通讯实现二者的信息交互，其中，平板电脑21用于人脸验证，人脸验证成功时，平板电脑21将人脸验证成功信息传输给终端控制模块22中的主控中心225，人脸验证失败时，平板电脑21直接显示人脸验证失败信息；ic卡身份识别模块222用于身份识别并将身份识别结果发送给主控中心225；弹号获取模块223用于获取发射架上的在轨火箭弹编号并传输给主控中心225，主控中心225将其接收到的火箭弹出入库编号和在轨火箭弹编号进行对码认证，若认证一致，则表明在轨火箭弹合法；

主控中心225通过控制线与点火控制模块221相连，依据火箭弹编号对码认证结果以及其所接收到的人脸验证成功信息和身份识别结果，控制点火控制模块221的启动；点火控制模块221启动后，其上的火箭点火控制电路生成点火指令(点火电流)并通过主控中心225将点火指令发送给发射架上的在轨火箭弹；点火控制模块221通过其上的火箭阻值检测电路检测在轨火箭弹阻值并传输给主控中心225；

同时，主控中心225通过线缆a连接到发射架系统1上，用于获取发射架系统1的在轨火箭弹编号信息(通过弹号获取模块223获取)、在轨火箭弹射角(包括通过电子罗盘12采集的俯仰角和方位角)信息、位置信息(包括gps模块13采集的gps信息)，进而控制安全装置11的点火线路管控电路和点火线路短路保护电路；

主控中心225通过线缆b与网络模块224连接，网络模块224与服务器3连接，从而实现将作业信息(包括：点火指令信息、在轨火箭弹编号信息、在轨火箭弹射角信息、在轨火箭弹位置信息、在轨火箭弹阻值信息、在轨火箭弹发射时间信息等)通过网络模块224发送给服务器3用于远程监控(监视和控制)。

其中，线缆a采用rs485通信电缆，线缆b采用ttl通信电缆；

物联网模块32主要用于接收作业请求信息以及接收、保存火箭弹作业结果信息，指挥模块31与物联网模块32连接，用于根据火箭弹作业信息实现作业的指挥控制，从而实现上级单位对作业的监控，为评估人工影响天气作业效果提供数据依据。

如图4所示，位于发控终端2内的点火控制模块221是否启动，取决于平板电脑21的人脸验证、ic卡身份识别模块222的身份识别、火箭弹编号对码认证等结果是否为真；当主控中心225判断人脸验证和火箭弹编号对码认证均为真或身份识别和火箭弹编号对码认证均为真时，主控中心225控制点火控制模块221启动，即控制火箭弹阻值检测电路导通工作，完成火箭弹阻值测试，同时，控制火箭弹点火控制电路导通，完成点火电流输出(通过点火电流输出电流将点火电流输出至安全装置11中的点火线路接通电路)；否则，不启动点火控制模块221，并向平板电脑21发送火箭点火控制失败信息和火箭阻值检测失败信息，平板电能21显示该失败信息。

发控终端2的主控中心225将点火控制模块221输出的点火电流传给安全装置11，当安全装置11的点火线路接通电路后，便可将点火电流加载到发射架系统1中的在轨火箭弹上用于发射火箭弹。

如图5所示，位于发射架系统1上的安全装置11的点火控制电路是否启动，取决于在轨火箭弹编号、在轨火箭弹阻值、在轨火箭弹位置、在轨火箭弹射角等结果是否为真(当在轨火箭弹编号和火箭弹出入库编号对码认证一致时，在轨火箭弹编号为真；当在轨火箭弹阻值在设定范围之内时，在轨火箭弹阻值为真；当在轨火箭弹位置在设定范围之内时，在轨火箭弹位置为真；当在轨火箭弹射角在设定范围之内时，在轨火箭弹射角为真)；当主控中心225判断以上条件均为真，则启动安全装置11的点火控制电路，即点火线路管控电路导通、点火线路短路保护电路解除对点火线路接通电路的短路保护；点火线路接通电路导通后实现发射架系统1的点火线路接通电路的接通。

如图6所示，当安全装置11收到发控终端2的点火指令后，接通点火线路管控电路的回路，同时该回路的短路保护解除，进而由安全装置11向火箭弹输出点火接通电流，最终实现经过多重控制条件控制发射火箭弹。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。