CN102095336A - 用于弹射导弹的控制设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于弹射导弹的控制设备及其方法，用于弹射插入发射管中的导弹。设备包括：电源单元，提供第一和第二电信号；信号引导单元，根据是否输入第一电信号来输出第一点火信号；安装/拆卸连接单元，在导弹插入发射管时将地面与信号引导单元连接，在导弹从发射管分离时将地面与信号引导单元分离；点火信号产生单元，通过接收第一点火信号产生第二点火信号以点燃推进发动机，向导弹提供推力；继电器单元，通过利用从信号引导单元输出的第一点火信号和来自电源单元的第二电信号，将第一点火信号传输至点火信号产生单元；以及电力控制器，控制从电源单元提供的待施加至继电器单元的第二电信号，且提供利用该设备的发射控制方法。

Description

用于弹射导弹的控制设备及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于弹射导弹(guided missile)的控制设备及其方法，且更具体地，涉及一种用于弹射导弹的电子控制设备及其用于防止可能在步兵中程导弹中出现的安全事故的技术。

背景技术

通常，通过确认导弹与引信分离(导弹被发射或弹射电动机(1级推进单元)被点燃)并产生点火脉冲以点燃推进发动机(2级推进单元)，而在制导武器系统中弹射制导武器。

然而，确认导弹从引信弹射的算法当导弹被安装时通过与地面连接保持短路状态(short state)，并且当导弹分离时利用在打开状态中产生ARM1信号。但是，当在地面或与其相关联的开关、将导弹与地面相连接的安装/拆卸连接器中出现错误时，将不合需要地点燃推进发动机，并且这可能导致危险的情况。进一步，由于在导弹中不设置能够控制危险情况的安全装置，所以在检查导弹中，存在各种危险元件。

这样，到目前为止，与国内和西方国家开发的大多数导弹发射设备(在设计方案中，通过利用由点燃导弹的推进发动机来产生的推力从发射台弹射导弹)一样，在发射导弹或检查引信时，由于弹射控制者的过失或导弹的各种部件的故障，导弹可能被无意地弹射。

发明内容

本发明已致力于提供一种用于弹射导弹的控制设备，其额外地包括电源控制器(power supply controller)，该电源控制器施加一个用于弹射制导武器的信号至引信，同时将用于点燃制导武器中的推进发动机的引信分离，并且提供一种使用该设备的弹射控制方法。

此外，本发明已致力于提供一种用于弹射导弹的控制设备，在导弹中，弹射控制器可通过监测从驱动电源产生的电压数据来确定是否弹射制导武器，并且提供一种使用该设备的弹射控制方法。

本发明的目的不限于上述目的，并且本领域的技术人员从以下描述中将显然理解其他未描述的目的。

本发明的一个示例性实施方式提供一种用于弹射导弹的控制设备，以弹射插入发射导弹中的导弹，该设备包括；电源单元，提供第一电信号和第二电信号；信号引导单元，根据是否输入输出于电源单元的第一电信号来输出第一点火信号；安装/拆卸连接单元，在导弹插入发射管时将地面(GND)与信号引导单元连接，并且在导弹与发射管分离时将地面与信号引导单元彼此断开；点火信号产生单元，通过接收第一点火信号产生第二点火信号以点燃设置于导弹中的推进发动机，从而为导弹提供推力；继电器单元，通过利用从信号引导单元输出的第一点火信号和来自电源单元的第二电信号，将第一点火信号传输至点火信号产生单元；以及电力控制器(power controller)，控制从电源单元提供以施加至继电器单元的第二电信号。

这里，继电器单元可包括：第一端口，第一点火信号输入至第一端口中；第二端口，与地面连接；以及开关，连接至第一端口和第二端口中的任一个，其中，根据是否输入第二电信号来确定连接至开关的端口。

这里，电力控制器可包括：电源引爆信号施加单元(power supply squibsignal applying unit)，将从电源单元提供的第二电信号施加至继电器单元；以及检查信号施加单元，控制点火信号产生单元以产生第二点火信号，以便检查点火信号产生单元的运行状态。

当在接收第一点火信号之后过去预定时间时，点火信号产生单元可产生第二点火信号。

进一步，电源单元可包括传输单元，其远程地传输从电源单元输出的第二电信号的电压数据，以便导弹的弹射控制器监测电压数据。

同时，本发明的另一示例性实施方式提供一种用于弹射导弹的控制方法，用于弹射插入发射管中的导弹，该方法包括：(a)控制将从提供第一电信号和第二电信号的电源单元输出的第二电信号；(b)施加弹射信号，以从发射管中弹射导弹；(c)当通过施加弹射信号而使导弹与发射管分离时，停止从电源单元提供的第一电信号的输入；(d)当第一电信号的输入在步骤(c)停止时，输出第一点火信号；以及(e)通过接收在步骤(d)产生的第一点火信号，向设置于导弹中的推进发动机提供第二点火信号，以向导弹提供推力。

在步骤(e)，通过利用在步骤(a)输出的第二电信号产生第二点火信号，可将第二点火信号提供至推进发动机。

这里，在步骤(a)之后，执行(a1)产生第二电信号的电压数据并远程地传输电压数据以便导弹的弹射控制器监测电压数据，并且执行步骤(b)。

此外，在步骤(e)，当在接收第一点火信号之后过去预定时间时，可将第二点火信号提供至推进发动机。

根据本发明的示例性实施方式，用于弹射导弹的控制设备和利用该设备的弹射控制方法，可防止在连接导弹的推进发动机的同时检查或保养每个导弹的部件期间，由于其他部件(安装/拆卸连接器、开关等)的故障而产生不需要的引信点火信号所导致的弹射导弹的危险。

此外，由于弹射控制器可通过监测从驱动电源(提供用于弹射导弹的电力)产生的电压数据来确定是否弹射导弹，所以可能安全地使用导弹。

附图说明

图1是用于描述驱动已知的用于弹射制导武器的控制设备的过程的简图；

图2是根据本发明的一个示例性实施方式的用于弹射导弹的控制设备的示意性方框图；

图3是根据本发明的另一示例性实施方式的用于弹射导弹的控制设备的示意性方框图；

图4是描述根据本发明的另一示例性实施方式的用于弹射导弹的控制设备的驱动的简图；

图5是示出了根据本发明的一个示例性实施方式的导弹的弹射控制方法的流程图；以及

图6是示出了根据本发明的另一示例性实施方式的导弹的弹射控制方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。首先，应注意的是，在为每个图的元件所给定的参考标号中，同样的参考标号表示同样的元件，即使同样的元件示出于不同的图中。在图中示出并参照附图描述的本发明的部件和操作被描述为至少一个示例性实施方式，并且本发明的实质以及核心部件和操作不限于此。

在详细描述根据本发明的用于弹射导弹的控制设备及其方法之前，将描述在已知的制导武器弹射控制设备中弹射制导武器的过程。此描述将帮助扩展对本发明的理解。

此外，在本说明书中使用的制导武器表示从发射管弹射以到达预定目标点的飞行器，但是在下文中，将理解的是，为了简化描述的目的，将制导武器描述为导弹。

图1是用于描述驱动已知的用于弹射制导武器的控制设备的过程的简图。

如图1中所示，已知的制导武器弹射控制设备10包括安装/拆卸连接单元11、热电池12、光耦合器13、引信14和推进发动机15。

安装/拆卸连接单元11包括与地面8接地的一端和与将在下文描述的光耦合器13连接的另一端。当制导武器(导弹)安装在发射管上时，开关打开以将一端和另一端彼此连接，并且当导弹与发射管分离时，开关关闭。

安装/拆卸连接单元11通常叫做安装/拆卸连接器，并且在本说明书中，连接器将一起用作表示安装/拆卸连接单元11的术语。

提供热电池12，以当导弹与发射管分离时，产生由将在下文描述的光耦合器13传输至引信14的信号。

光耦合器13连接至安装/拆卸连接单元11的另一端，并接收从热电池12提供的电信号，以允许电信号流至地面8或使电信号分支以用作传输至引信14的信号。

提供引信14，以通过从光耦合器13传输的信号来点燃向导弹提供推力的推进发动机15。

将参照图1描述用已知的制导武器弹射控制设备10弹射导弹的过程。

如图1所示，导弹通过安装/拆卸连接器11与地面8连接。导弹通过安装/拆卸连接器11以正常状态与地面8连接，以保持短路状态。因此，由于从热电池12提供的所有电信号流至地面8，所以没有信号通过光耦合器13传输至引信14。

接下来，当弹射导弹时，按下弹射电动机的弹射电动机启动开关，以发动弹射电动机(1级推进单元)6，使得导弹与发射管分离，以断开安装/拆卸连接器11。由于此状态导致打开状态，所以没有电信号从热电池12提供至光耦合器13。因此，光耦合器13停止运行，结果，光耦合器13将高信号传输至引信14。也就是说，在提供电源信号的同时光耦合器13运行，而当不提供电源信号时停止。因此，光耦合器13具有在运行的同时将低信号传输至引信14和在停止的同时将高信号传输至引信14的倒相功能。

在以下描述中，在本说明书中用作传输至引信14的高信号的第一点火信号将被称为ARM1信号。通过导弹中的电缆将ARM1信号传输至引信14。当引信14接收ARM1信号时，其产生用于在大约350ms之后点燃推进发动机的点火脉冲，以启动推进发动机(2级推进单元)15。

如上所述，当已知的制导武器弹射控制设备10通过使用外部电源来供应电力以检查插入发射管中的导弹时，如果在将与地面8断开的安装/拆卸连接器11中出现错误，那么会按照原状弹射导弹。

因此，在下文中，将描述根据本发明的示例性实施方式的用于弹射导弹的控制设备及其方法。

图2是根据本发明的一个示例性实施方式的用于弹射导弹的控制设备的示例性方框图。

如图2所示，导弹弹射控制设备20包括安装/拆卸连接单元21、电源单元22、信号引导单元23、点火信号产生单元24、电力控制器26和继电器单元50。

由于安装/拆卸连接单元21、信号引导单元23和点火信号产生单元24分别对应于已知的弹射控制设备10中描述的安装/拆卸连接单元11、光耦合器13和引信14，所以将省略重复描述。

将电源单元22构造为提供第一电信号和第二电信号。第一电信号传输至信号引导单元23，而第二电信号提供至点火信号产生单元24，其通过将在下文描述的电力控制器26的控制指令进行。

由于在说明书中使用的第一电信号和第二电信号是具有不同的电压的一般电压信号，所以将它们分别称为第一和第二电信号。

当将导弹安装在发射管上时，从电源单元22将第一电信号施加至信号引导单元23，并且当导弹与发射管分离并被弹射时，不提供第一电信号，结果，产生第一点火信号(高信号)。这里，注意的是，将信号引导单元23传输至点火信号产生单元24的高信号指定为ARM1。

继电器单元50接收ARM1信号，并将其传输至点火信号产生单元24。根据该示例性实施方式的信号引导单元23和点火信号产生单元24通常彼此电分离，并且更具体地，原因是继电器单元50具有电力可切换结构。也就是说，根据电力控制器26是否控制施加第二电信号，继电器单元50被接通/切断以将ARM1信号传输至点火信号产生单元24。下面将对其进行更详细的描述。

通过控制从电源单元22输出的第二电信号，电力控制器26控制从信号引导单元23输出的ARM1信号向点火信号产生单元24的传输。也就是说，电力控制器26允许从电源单元22提供的第二电信号在信号引导单元23和点火信号产生单元24之间的继电器单元50上流动。当第二电信号施加至继电器单元50时，继电器单元50切换至将ARM1信号传输至点火信号产生单元24。因此，从信号引导单元23输出的ARM1信号可被传输至点火信号产生单元24。

图3是根据本发明的另一示例性实施方式的用于弹射导弹的控制设备的示例性方框图。

如图3所示，另一示例性实施方式包括安装/拆卸连接单元、电源单元22、信号引导单元23、点火信号产生单元24、电力控制器26、传输单元27、电源引爆信号施加单元28，以及检查信号施加单元29。

由于以上已经描述了安装/拆卸连接单元21、电源单元22、信号引导单元23、点火信号产生单元24和电力控制器26，所以在下文中将不对其进行描述。

电源引爆信号施加单元28控制电源单元22以输出第二电信号，并且如上所述，允许将由信号引导单元23产生的第一点火信号(ARM1信号)传输至点火信号产生单元24，通过利用第二电信号进行。

检查信号施加单元29提供用于检查点火信号产生单元24的运行状态的电能。通过利用电能可以验证第二点火信号是否产生于点火信号产生单元24。

这里，电信号使用与从热电池30输出的第一电信号和第二电信号不同的电压。例如，可将第一电信号配置为5V，将第二电信号配置为12V，并且可将通过检查信号施加单元29施加的电能配置为15V。这由引信24产生第二点火信号(ARM2信号)所需的电压确定，并且当可能由第二电信号运行引信24时，可能按照原状使用从热电池输出的第二电信号。

在检查信号施加单元29中，由电源引爆信号施加单元28的第二电信号的最终运动路径是地面GND，同时从检查信号施加单元29施加的电能直接连接至点火信号产生单元24。

传输单元27将由电源引爆信号施加单元28从电源单元22输出的第二电信号的电压数据传输至弹射控制器，以允许弹射控制器监测电压数据。因此，弹射控制器可根据第二电信号的电压数据是否在正常范围内，来确定弹射电动机弹射导弹的运行。

在下文中，将描述驱动根据本发明的另一示例性实施方式的用于弹射导弹的控制设备的过程。

图4是用于描述驱动根据本发明的另一示例性实施方式的用于弹射导弹的控制设备的简图。

如图4所示，根据本发明的另一示例性实施方式实现的导弹弹射控制设备包括安装/拆卸连接单元21、光耦合器23、引信24、电力控制器26、远程传输单元27、电源引爆信号施加单元(见图3的参考标号28)、检查信号施加单元(见图3的参考标号29)，以及继电器单元50。

首先，将描述根据另一示例性实施方式的导弹的弹射过程。

当从电源引爆信号施加单元28施加一电源引爆信号时，从热电池30输出第二电信号。将所输出的第二电信号提供至位于光耦合器23和引信24之间的继电器单元50。

继电器单元50包括施加有ARM1信号的第一端口51、与地面41连接的第二端口52、接通/断开开关53，以及施加有第二电信号的线圈43。当第二电信号提供至继电器单元50以弹射导弹时，由线圈43产生电磁作用。因此，如上所述，通常，由线圈43将与第二端口52连接的处于断开状态的开关与第二端口52分离，以接触第一端口51。以下，将取消中断ARM1信号向引信24传输的断开状态，以切换至接通状态，以便通过光耦合器23将ARM1信号传输至引信24。

这里，由于仍未从光耦合器23传输ARM1信号，所以ARM1信号没有传输至引信24。

在此情况下，通过远程传输单元27，将从热电池30输出的第二电信号的电压数据传输至弹射控制器。弹射控制器监测电压数据，以当设置在导弹外部的弹射控制器没有电压数据错误时，启动弹射电动机6弹射导弹。当启动弹射电动机6时，导弹与发射管分离，结果，地面8和光耦合器23与安装/拆卸连接单元21断开。

以下，从热电池30输出的流至地面8(与光耦合器23连接)的5V第一电信号没有被提供至光耦合器23，因为安装/拆卸连接单元21与地面8断开。

如上所述，当不从热电池30提供第一电信号时，光耦合器23向引信24输出高信号(ARM1信号)。

如上所述，由第二电信号使引信24和光耦合器23带电，以将ARM1信号传输至引信24。

由ARM1信号运行引信24，并且在大约350ms之后，输出用于点燃推进发动机25的ARM2信号。引信24在大约350ms之后输出ARM2信号。然而，通过使在接收ARM1信号之后到输出ARM2信号为止的时间长度不同，可能在经过一预定时间之后输出ARM2信号。

接下来，将描述导弹的引信的检查过程。

设置于电力控制器26中的检查信号施加单元29从热电池30输出第三电信号，并将相应的信号提供至引信14。第三电信号用适当强度的电压驱动引信。引信24通过利用第三电信号来产生ARM2信号。这样，当根据本发明检查引信时，防止光耦合器23由于安装/拆卸连接器21的故障或导弹的其他部件的失效的原因而输出ARM1信号，结果，不弹射导弹。

以下，将描述根据本发明的一个示例性实施方式和另一示例性实施方式的导弹的弹射控制方法。

图5是示出了根据本发明的一个示例性实施方式的导弹的弹射控制方法的流程图，并且图6是示出了根据本发明的另一示例性实施方式的导弹的弹射控制方法的流程图。

如图5所示，根据示例性实施方式的导弹的弹射控制方法包括：检查导弹的状态(S10)、施加电源引爆信号(S20)、通过利用弹射电动机向导弹施加弹射信号(S30)、产生ARM1信号(S40)、产生ARM2信号(S50)，以及点燃推进发动机(S60)。

同时，如图6所示，根据另一示例性实施方式的导弹的弹射控制方法包括：通过施加外部电力(external power)来检查导弹的状态(S10)、判断导弹是否是错误的(S15)、施加电源引爆信号(S20)、将从热电池输出的电压数据远程传输至弹射控制器(S25)、通过接收电压数据来监测输出电压是否是错误的(S27)、通过利用弹射电动机向导弹施加弹射信号(S30)、产生ARM1信号(S40)、产生ARM2信号(S50)，以及点燃推进发动机(S60)。

由于在对导弹的弹射控制设备的描述的基础上，可轻松地掌握根据本发明的该示例性实施方式或另一示例性实施方式的导弹的弹射控制方法的描述，所以为了简化说明书的描述，将省略其附加描述。

如上所述，已经在图中和说明书中描述并示出了示例性实施方式。这里，已经使用特定术语，但是只是用于描述本发明的目的，并且不用于限定含义或限制本发明的范围，该范围在所附权利要求中公开。因此，本领域的技术人员将理解：可进行各种修改，并且可获得其他等价实施方式。

因此，必须由所附权利要求的实质来确定本发明的实际技术保护范围。

Claims (9)

1.一种用于弹射导弹的控制设备，用于弹射插入发射管中的所述导弹，所述设备包括：

电源单元，提供第一电信号和第二电信号；

信号引导单元，根据是否输入输出于所述电源单元的第一电信号来输出第一点火信号；

安装/拆卸连接单元，在所述导弹插入所述发射管中时连接地面(GND)与所述信号引导单元，并且在所述导弹从所述发射管分离时将所述地面与所述信号引导单元彼此断开；

点火信号产生单元，通过接收所述第一点火信号产生第二点火信号以点燃设置于所述导弹中的推进发动机，从而向所述导弹提供推力；

继电器单元，通过利用从所述信号引导单元输出的所述第一点火信号和来自所述电源单元的所述第二电信号，将所述第一点火信号传输至所述点火信号产生单元；以及

电力控制器，控制从所述电源单元提供的待施加至所述继电器单元的所述第二电信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述继电器单元包括：

第一端口，所述第一点火信号输入至所述第一端口中；

第二端口，与所述地面连接；以及

开关，连接至所述第一端口和所述第二端口中的任一个，

其中，根据是否输入所述第二电信号来确定连接至所述开关的端口。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电力控制器包括：

电源引爆信号施加单元，将从所述电源单元提供的所述第二电信号施加至所述继电器单元；以及

检查信号施加单元，控制所述点火信号产生单元产生所述第二点火信号，以便检查所述点火信号产生单元的运行状态。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，当在接收所述第一点火信号之后过去预定时间时，所述点火信号产生单元产生所述第二点火信号。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电源单元包括传输单元，所述传输单元远程地传输从所述电源单元输出的所述第二电信号的电压数据，以便所述导弹的弹射控制器监测所述电压数据。

6.一种用于弹射导弹的控制方法，用于弹射插入发射管中的所述导弹，所述方法包括：

(a)控制将从提供第一电信号和第二电信号的电源单元输出的第二电信号；

(b)施加弹射信号，用于从所述发射管弹射所述导弹；

(c)当通过施加所述弹射信号而使所述导弹从所述发射管分离时，停止从所述电源单元提供的所述第一电信号的输入；

(d)当所述第一电信号的输入在步骤(c)停止时，输出第一点火信号；以及

(e)通过接收在步骤(d)产生的所述第一点火信号，向设置于所述导弹中的推进发动机提供第二点火信号，以便向所述导弹提供推力。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤(e)，通过利用在步骤(a)输出的所述第二电信号产生所述第二点火信号，将所述第二点火信号提供至所述推进发动机。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤(a)之后，执行(a1)产生所述第二电信号的电压数据并远程地传输所述电压数据以便所述导弹的弹射控制器监测所述电压数据，并且执行步骤(b)。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤(e)，当在接收所述第一点火信号之后过去预定时间时，将所述第二点火信号提供至所述推进发动机。

Images