CN106275522A - 一种发射控制系统的远程显示与控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种发射控制系统的远程显示与控制装置，包括显控单元和遥控单元，显控单元包括多个发射控制开关及分别与各开关对应的多个发射控制电路的显控单元部分，及多个发射检查电路的显控单元部分；遥控单元包括发控电源、地面供电电源、点火电源及分别与各开关对应的发射控制电路的遥控单元部分，及多个发射检查电路的遥控单元部分。本发明所述技术方案具有组成简单、操作安全、可靠性高、成本低等特点，适用于验证飞行器结构和气动外形类试验的飞行器发射使用。

Description

一种发射控制系统的远程显示与控制装置

技术领域

本发明涉及显示与控制装置。更具体地，涉及一种发射控制系统的远程显示与控制装置。

背景技术

在飞行器的研制过程中，飞行器的气动外形、整体结构强度、发动机性能等指标往往需要通过大量的地面点火试验和飞行试验进行验证。现有的地面点火和发射装置一般包括两部分：操控部分和执行部分，两部分通过通讯总线进行信息交互，由操控部分发送指令，执行部分接收到指令后执行对飞行器的点火和发射功能。因此，现有的飞行器的地面点火和发射控制装置大多设计复杂、成本较高、研制周期较长、可靠性较低，其中控制软件的设计占用了研制过程的大部分时间。

因此，需要提供一种发射控制系统的远程显示与控制装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发射控制系统的远程显示与控制装置，解决现有装置结构复杂、成本高、研制周期长、可靠性低的问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种发射控制系统的远程显示与控制装置，该装置包括显控单元和遥控单元，

显控单元包括飞行器供电开关、点火电源供电开关、飞行器上电池激活控制开关、发射点火控制开关及分别与各开关对应的飞行器供电控制电路、点火电源供电控制电路、飞行器上电池激活控制电路和发射点火控制电路的显控单元部分，及飞行器供电检查电路、飞行器上电池供电检查电路、点火电源供电检查电路的显控单元部分；

遥控单元包括发控电源、地面供电电源、点火电源及分别与各开关对应的飞行器供电控制电路、点火电源供电控制电路、飞行器上电池激活控制电路和发射点火控制电路的遥控单元部分，及飞行器供电检查电路、飞行器上电池供电检查电路、点火电源供电检查电路的遥控单元部分。

优选地，

显控单元还包括电池激活通路检查开关、发射点火通路检查开关、离架信号检查开关及分别与各开关对应的电池激活通路检查控制电路、发射点火通路检查控制电路、离架信号检查控制电路的显控单元部分，及电池激活通路检查电路、发射点火通路检查电路、离架信号检查电路的显控单元部分；

遥控单元还包括分别与各开关对应的电池激活通路检查控制电路、发射点火通路检查控制电路、离架信号检查控制电路的遥控单元部分，及电池激活通路检查电路、发射点火通路检查电路、离架信号检查电路的遥控单元部分。

优选地，飞行器供电开关、点火电源供电开关、飞行器上电池激活控制开关、发射点火控制开关均为双刀双掷按键开关，且其中一路的两端分别作为该开关所对应的控制电路的正极、负极，另一路和指示灯串联在直流回路中。

优选地，电池激活通路检查开关、发射点火通路检查开关、离架信号检查开关均为双刀双掷按键开关，且其中一路的两端分别作为该开关所对应的控制电路的正极、负极，另一路和指示灯串联在直流回路中。

优选地，飞行器供电控制电路、飞行器供电检查电路的遥控单元部分中，第一继电器的控制端在与飞行器供电开关串联后与发控电源连接，第一继电器的四对常开触点两两并联后串联在地面供电电源的输出端，在串联第一二极管、第二继电器的一对常闭触点之后，连接飞行器上电子设备；第二继电器是延时继电器，第二继电器的控制端与第三继电器的常开触点串联后连接地面供电电源；飞行器供电检查电路的正极连接在第一二极管和第二继电器的常闭触点之间，飞行器供电检查电路的负极连接在飞行器上电子设备的另一个供电输入端。

优选地，点火电源供电控制电路、点火电源供电检查的遥控单元部分中，第四继电器的控制端在与点火电源供电开关串联后与发控电源连接，第四继电器的四组常开触点两两并联后串联在点火电源的输出端，在并联第五继电器的两对常开触点后，连接电池的激活端；第五继电器为延时继电器；点火电源供电检查连接在第四继电器的四组常开触点两两并联后；在点火电源供电开关闭合后，遥控单元中所控继电器的常开触点闭合，点火电源供电指示灯变亮。

优选地，飞行器上电池激活控制电路、飞行器上电池供电检查电路的遥控单元部分中，第三继电器和第五继电器的控制端并联，之后与电池激活控制开关串联，并与发控电源连接；在电池激活控制开关闭合后，遥控单元中受控继电器的常开触点闭合，遥控单元中电池激活回路受延时继电器控制保持激活脉冲50ms，并且50ms后切断地面供电电源对飞行器的供电，激活后电池的输出电压使得电池供电指示灯变亮。

优选地，发射点火控制电路的遥控单元部分中，第六继电器的控制端在与发射点火控制开关串联后与发控电源连接，第六继电器的四组常开触点并联后串联在点火电源的输出端，在串联第一限流电阻后，连接发动机的点火器；在发射点火控制开关闭合后，遥控单元中受控继电器的常开触点闭合，点火电源在连接限流电阻后，对飞行器的发动机点火。

优选地，电池激活通路检查控制电路、电池激活通路检查电路的遥控单元部分中，使用了第七继电器的三组触点，第七继电器的控制端在与电池激活通路检查开关串联后与发控电源连接，第七继电器的第一组触点的固定触点连接电池激活通路检查电路的正极，与常闭触点并联的第二组的常开触点连接发控电源正极、并联的第二限流电阻连接电池激活端，与常开触点并联的第三组的常闭触点连接电池激活通路检查电路的负极、并联的第三限流电阻连接电池激活端，第三组的常开触点连接发控电源负极；在电池激活通路检查开关闭合后，所控继电器的常开触点闭合、常闭触点断开，通过限流电阻后，发控电源正连通电池激活端与发控电源负一同反馈给电池激活通路检查电路，电池激活通路检查指示灯变亮。

优选地，离架信号检查控制、离架信控检查电路的遥控单元部分中，第九继电器的控制端在与离架信号检查开关串联后与发控电源连接，第九继电器的一组常闭触点串联第十继电器的控制端，再连接飞行器在位时的短接线后与发控电源连接；第九继电器的一组常开触点与第十继电器的两组常闭触点并联后连接离架信号检查电路的正极、负极；在离架信号检查开关闭合后，遥控单元中所控继电器的常闭触点断开、常开触点闭合，将离架信号反馈给显控单元，离架信号指示灯变亮；在飞行器供电开关闭合后，遥控单元中所控继电器的常开触点闭合，地面供电电源通过一个二极管后为飞行器供电，飞行器的供电情况通过飞行器供电检查电路反馈给显控单元的飞行器供电指示灯显示。

本发明的有益效果如下：

1、本发明所述技术方案采用全硬件设计，设计简单、成本低、易于实现；

2、本发明所述技术方案采用两个单元的前后台设计，使得能够远程控制飞行器点火发射，安全性高；

3、本发明所述技术方案中显控单元包括指示灯，对于所有显控单元上控制开关的执行结果和飞行器是否离架，显控单元能够通过指示灯进行显示；

4、本发明所述技术方案包括发射点火通路检查、电池激活通路检查两种电路，这使得可以提前对发射点火通路和电池激活通路进行检查，从而确保发动机的可靠点火和电池的可靠激活；

5、本发明所述技术方案中飞行器上电池的激活电路采用了延时继电器，确保对电池的激活50ms脉冲；

6、本发明所述技术方案中地面供电电源向飞行器供电的电路中采用延时继电器，确保飞行器上电池开始为飞行器上设备供电50ms后，切断地面供电电源；

7、本发明所述技术方案包括离架信号检查电路，一旦飞行器离开发射架，显控单元上的离架指示灯就会亮；并且在对飞行器进行射前测试时，可通过显控单元上的“离架信号检查开关”对飞行器离架后离架指示灯是否会亮进行测试。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出发射控制系统的远程显示与控制装置示意图。

图2示出显控单元的电路设计图。

图3示出遥控单元的电路设计图。

图4示出电源设计图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例提供的发射控制系统的远程显示与控制装置，包括：显控单元1和遥控单元2；

遥控单元2放置于发射架附件，通过遥控单元后置板3的接口24直接连接飞行器25，属于前台设备；显控单元1远离发射架放置，用于控制和显示控制状态，属于后台设备；显控单元1与遥控单元2之间，通过连接于显控单元后置板4的接口21与遥控单元后置板3的接口23之间的长电缆进行连接，实现远距离显控单元与遥控单元的控制和信号显示；显控单元对遥控单元的远距离控制主要是使用开关实现，信号显示采用指示灯；

其中

显控单元1为长方体箱体结构，

显控单元1的前面板上设置有：电池激活通路检查开关5、电池激活通路检查指示灯6、发射点火通路检查开关7、发射点火通路检查指示灯8、离架信号检查开关9、离架信号检查指示灯10、飞行器供电开关11、飞行器供电指示灯12、点火电源供电开关13、点火电源供电指示灯14、飞行器上电池激活控制开关15、飞行器上电池激活控制指示灯16、发射点火控制开关17；

显控单元1的内部设置有显控单元电路，包括：

与各开关和指示灯对应的控制电路的显控单元部分：电池激活通路检查控制电路、发射点火通路检查控制电路、离架信号检查控制电路、飞行器供电控制电路、点火电源供电控制电路、飞行器上电池激活控制电路和发射点火控制电路的显控单元部分；

以及检查电路的显控单元部分：电池激活通路检查电路、发射点火通路检查电路、离架信号检查电路、飞行器供电检查电路、点火电源供电检查电路、飞行器上电池供电检查电路的显控单元部分；

显控单元1的后面板为显控单元后置板4，显控单元后置板4上具有圆形开口，即接口21；

显控单元1中的七个开关设计原理相同，并且各开关自带指示灯，在开关闭合时，对应的控制端连接导通，且开关自带的指示灯亮；电池激活通路检查电路、发射点火通路检查电路的显控单元部分的设计原理相同，均为检查信号通过限流电阻和光耦隔离之后，相应的检查指示灯变亮；点火电源供电检查电路、飞行器供电检查电路、飞行器上电池供电检查电路的显控单元部分的设计原理相同，均为在显控单元1接收到回传的检查信号后，相应的指示灯就会变亮；离架信号检查电路的显控单元部分的设计原理为在显控单元1接收到离架信号时，离架信号检查电路的离架信号指示灯就会变亮；

显控单元上的显控单元输出口与遥控单元上的显控单元接口通过电缆连接；

显控单元电路的设计如图2所示，

电池激活通路检查开关、发射点火通路检查开关、离架信号检查开关、飞行器供电开关、点火电源供电开关、飞行器上电池激活控制开关、发射点火控制开关，共七个控制开关，均采用带指示灯的双刀双掷按键开关，七个开关的控制电路设计原理一致，例如：电池激活通路检查控制电路的显控单元部分中的电池激活通路检查开关，其中一路的两端连接“电池激活通路检查控制正”和“电池激活通路检查控制负”，另一路和电池激活通路检查指示灯L7串联在直流28V的回路中。

而检查电路的显控单元部分中：电池激活通路检查电路、发射点火通路检查电路的显控单元部分的设计原理一致，在显控单元接收到的电池激活通路检查信号串联限流电阻R1后接入光耦U1的输入端，光耦U1的输出端和指示灯L1串联在直流28V的回路中。点火电源供电检查电路、飞行器供电检查电路、飞行器上电池供电检查电路的显控单元部分的设计原理一致，均是将指示灯直接串联在电路中。离架信号检查电路的显控单元部分中的离架信号和指示灯L4串联串联在直流28V的回路中。显控单元1的直流28V由遥控单元2中的发控电源18提供。

遥控单元2为长方体箱体结构，

箱体内包括：发控电源18、地面供电电源19、点火电源20及遥控单元电路；

发控电源18、地面供电电源19、点火电源20，这三个电源共有一路AC220V的输入，输入的AC220V经过三个并联的AC/DC模块，将输入电源转换为DC28V三路输出，这三个电源模块相互隔离，输出端分别串接二极管；

遥控单元电路，包括：

控制电路的遥控单元部分：电池激活通路检查控制电路、发射点火通路检查控制电路、离架信号检查控制电路、飞行器供电控制电路、点火电源供电控制电路、飞行器上电池激活控制电路和发射点火控制电路的遥控单元部分；

以及检查电路的遥控单元部分：电池激活通路检查电路、发射点火通路检查电路、离架信号检查电路、飞行器供电检查电路、点火电源供电检查电路、飞行器上电池供电检查电路的遥控单元部分；

遥控单元2的后面板为遥控单元后置板3，在遥控单元后置板3上有三个接口，分别为：AC220V的电源输入接口22、与显控单元1连接的接口23和与飞行器连接的接口24；

遥控单元电路的设计如图3所示，

在飞行器供电控制电路、飞行器供电检查电路的遥控单元部分中，第一继电器K1的控制端在与飞行器供电控制电路的显控单元中的飞行器供电开关串联后与发控电源连接，第一继电器K1的四对常开触点两两并联后串联在地面供电电源的输出端，在串联第一二极管V11、第二继电器K5的一对常闭触点之后，连接飞行器上电子设备；第二继电器K5是延时继电器，第二继电器K5的控制端与第三继电器K6的常开触点串联后连接地面供电电源；飞行器供电检查电路的遥控单元部分的正极连接在第一二极管V11和第二继电器K5的常闭触点之间，飞行器供电检查电路的遥控单元部分的负极连接在飞行器上电子设备的另一个供电输入端；

在点火电源供电控制电路、点火电源供电检查的遥控单元部分中，第四继电器K2的控制端在与显控单元中的点火电源供电开关串联后与发控电源连接，第四继电器K2的四组常开触点两两并联后串联在点火电源的输出端，在并联第五继电器——间隔延时继电器K10的两对常开触点后，连接电池的激活端；点火电源供电检查连接在第四继电器K2的四组常开触点两两并联后；在显控单元的“点火电源供电开关”闭合后，遥控单元中所控继电器的常开触点闭合，显控单元的点火电源供电指示灯变亮；

在飞行器上电池激活控制电路、飞行器上电池供电检查电路的遥控单元部分中，第三继电器K6和第五继电器——间隔延时继电器K10的控制端并联，之后与显控单元的电池激活控制开关串联，并与发控电源连接；在显控单元的“电池激活控制开关”闭合后，遥控单元中受控继电器的常开触点闭合，此时遥控单元中电池激活回路受延时继电器控制保持激活脉冲50ms，并且50ms后切断地面供电电源对飞行器的供电，激活后电池的输出电压使得显控单元的电池供电指示灯变亮；

在发射点火控制电路的遥控单元部分中，第六继电器K9的控制端在与显控单元的发射点火控制开关串联后与发控电源连接，第六继电器K9的四组常开触点并联后串联在点火电源的输出端，在串联第一限流电阻R5后，连接发动机的点火器；在显控单元的“发射点火控制开关”闭合后，遥控单元中受控继电器的常开触点闭合，点火电源在连接限流电阻后，对飞行器的发动机点火；

在电池激活通路检查控制电路、电池激活通路检查电路的遥控单元部分中，使用了第七继电器K3的三组触点，第七继电器K3的控制端在与显控单元的电池激活通路检查开关串联后与发控电源连接，第七继电器K3的第一组触点的固定触点连接电池激活通路检查电路的遥控单元部分的正极，与常闭触点并联的第二组的常开触点连接发控电源正极、并联的第二限流电阻R1连接电池激活端，与常开触点并联的第三组的常闭触点连接电池激活通路检查电路的遥控单元部分的负极、并联的第三限流电阻R2连接电池激活端，第三组的常开触点连接发控电源负极；在显控单元的“电池激活通路检查开关”闭合后，所控继电器的常开触点闭合、常闭触点断开，通过限流电阻后，发控电源正连通电池激活端与发控电源负一同反馈给显控单元的电池激活通路检查电路，由于此时回路电流大于10mA、小于50mA，既保证显控单元的“电池激活通路检查指示灯”变亮，电池又不会被激活；

发射点火通路检查控制电路的遥控单元部分设计原理与电池激活通路检查控制电路的遥控单元部分的设计原理一致，其采用的继电器第八K4；

在离架信号检查控制、离架信控检查电路的遥控单元部分中，第九继电器K7的控制端在与显控单元的离架信号检查开关串联后与发控电源连接，第九继电器K7的一组常闭触点串联第十继电器K8的控制端，再连接飞行器在位时的短接线后与发控电源连接；第九继电器K7的一组常开触点与第十继电器K8的两组常闭触点并联后连接离架信号检查电路的遥控单元部分的正极、负极；在显控单元的“离架信号检查开关”闭合后，遥控单元中所控继电器的常闭触点断开、常开触点闭合，将离架信号反馈给显控单元，显控单元的“离架信号指示灯”变亮；在显控单元的“飞行器供电开关”闭合后，遥控单元中所控继电器的常开触点闭合，地面供电电源通过一个二极管后为飞行器供电，飞行器的供电情况通过飞行器供电检查电路反馈给显控单元的飞行器供电指示灯显示。

另外，飞行器上电池的输出端连接飞行器供电检查电路的遥控单元部分，发控电源为显控单元的直流28V供电。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种发射控制系统的远程显示与控制装置，其特征在于，该装置包括显控单元和遥控单元，

所述显控单元包括飞行器供电开关、点火电源供电开关、飞行器上电池激活控制开关、发射点火控制开关及分别与各开关对应的飞行器供电控制电路、点火电源供电控制电路、飞行器上电池激活控制电路和发射点火控制电路的显控单元部分，及飞行器供电检查电路、飞行器上电池供电检查电路、点火电源供电检查电路的显控单元部分；

所述遥控单元包括发控电源、地面供电电源、点火电源及分别与各开关对应的飞行器供电控制电路、点火电源供电控制电路、飞行器上电池激活控制电路和发射点火控制电路的遥控单元部分，及飞行器供电检查电路、飞行器上电池供电检查电路、点火电源供电检查电路的遥控单元部分。

2.根据权利要求1所述的发射控制系统的远程显示与控制装置，其特征在于，

所述显控单元还包括电池激活通路检查开关、发射点火通路检查开关、离架信号检查开关及分别与各开关对应的电池激活通路检查控制电路、发射点火通路检查控制电路、离架信号检查控制电路的显控单元部分，及电池激活通路检查电路、发射点火通路检查电路、离架信号检查电路的显控单元部分；

所述遥控单元还包括分别与各开关对应的电池激活通路检查控制电路、发射点火通路检查控制电路、离架信号检查控制电路的遥控单元部分，及电池激活通路检查电路、发射点火通路检查电路、离架信号检查电路的遥控单元部分。

3.根据权利要求1所述的发射控制系统的远程显示与控制装置，其特征在于，所述飞行器供电开关、点火电源供电开关、飞行器上电池激活控制开关、发射点火控制开关均为双刀双掷按键开关，且其中一路的两端分别作为该开关所对应的控制电路的正极、负极，另一路和指示灯串联在直流回路中。

4.根据权利要求2所述的发射控制系统的远程显示与控制装置，其特征在于，所述电池激活通路检查开关、发射点火通路检查开关、离架信号检查开关均为双刀双掷按键开关，且其中一路的两端分别作为该开关所对应的控制电路的正极、负极，另一路和指示灯串联在直流回路中。

5.根据权利要求1所述的发射控制系统的远程显示与控制装置，其特征在于，所述飞行器供电控制电路、飞行器供电检查电路的遥控单元部分中，第一继电器的控制端在与飞行器供电开关串联后与发控电源连接，第一继电器的四对常开触点两两并联后串联在地面供电电源的输出端，在串联第一二极管、第二继电器的一对常闭触点之后，连接飞行器上电子设备；第二继电器是延时继电器，第二继电器的控制端与第三继电器的常开触点串联后连接地面供电电源；飞行器供电检查电路的正极连接在第一二极管和第二继电器的常闭触点之间，飞行器供电检查电路的负极连接在飞行器上电子设备的另一个供电输入端。

6.根据权利要求1所述的发射控制系统的远程显示与控制装置，其特征在于，所述点火电源供电控制电路、点火电源供电检查的遥控单元部分中，第四继电器的控制端在与点火电源供电开关串联后与发控电源连接，第四继电器的四组常开触点两两并联后串联在点火电源的输出端，在并联第五继电器的两对常开触点后，连接电池的激活端；第五继电器为延时继电器；点火电源供电检查连接在第四继电器的四组常开触点两两并联后；在点火电源供电开关闭合后，遥控单元中所控继电器的常开触点闭合，点火电源供电指示灯变亮。

7.根据权利要求1所述的发射控制系统的远程显示与控制装置，其特征在于，所述飞行器上电池激活控制电路、飞行器上电池供电检查电路的遥控单元部分中，第三继电器和第五继电器的控制端并联，之后与电池激活控制开关串联，并与发控电源连接；在电池激活控制开关闭合后，遥控单元中受控继电器的常开触点闭合，遥控单元中电池激活回路受延时继电器控制保持激活脉冲50ms，并且50ms后切断地面供电电源对飞行器的供电，激活后电池的输出电压使得电池供电指示灯变亮。

8.根据权利要求1所述的发射控制系统的远程显示与控制装置，其特征在于，所述发射点火控制电路的遥控单元部分中，第六继电器的控制端在与发射点火控制开关串联后与发控电源连接，第六继电器的四组常开触点并联后串联在点火电源的输出端，在串联第一限流电阻后，连接发动机的点火器；在发射点火控制开关闭合后，遥控单元中受控继电器的常开触点闭合，点火电源在连接限流电阻后，对飞行器的发动机点火。

9.根据权利要求2所述的发射控制系统的远程显示与控制装置，其特征在于，所述电池激活通路检查控制电路、电池激活通路检查电路的遥控单元部分中，使用了第七继电器的三组触点，第七继电器的控制端在与电池激活通路检查开关串联后与发控电源连接，第七继电器的第一组触点的固定触点连接电池激活通路检查电路的正极，与常闭触点并联的第二组的常开触点连接发控电源正极、并联的第二限流电阻连接电池激活端，与常开触点并联的第三组的常闭触点连接电池激活通路检查电路的负极、并联的第三限流电阻连接电池激活端，第三组的常开触点连接发控电源负极；在电池激活通路检查开关闭合后，所控继电器的常开触点闭合、常闭触点断开，通过限流电阻后，发控电源正连通电池激活端与发控电源负一同反馈给电池激活通路检查电路，电池激活通路检查指示灯变亮。

10.根据权利要求2所述的发射控制系统的远程显示与控制装置，其特征在于，所述离架信号检查控制、离架信控检查电路的遥控单元部分中，第九继电器的控制端在与离架信号检查开关串联后与发控电源连接，第九继电器的一组常闭触点串联第十继电器的控制端，再连接飞行器在位时的短接线后与发控电源连接；第九继电器的一组常开触点与第十继电器的两组常闭触点并联后连接离架信号检查电路的正极、负极；在离架信号检查开关闭合后，遥控单元中所控继电器的常闭触点断开、常开触点闭合，将离架信号反馈给显控单元，离架信号指示灯变亮；在飞行器供电开关闭合后，遥控单元中所控继电器的常开触点闭合，地面供电电源通过一个二极管后为飞行器供电，飞行器的供电情况通过飞行器供电检查电路反馈给显控单元的飞行器供电指示灯显示。