CN108955397B - 一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法及系统，所述方法涉及便携无线火控设备与空基武器。其中便携无线火控设备包括无线通信模块、显示屏、按键等。在所述方法下，武器和载机通过无线通讯模块进行传递信息，信息包含武器状态和相关指令，显示屏可以显示武器状态，火控信息等内容，飞行员通过按键控制向武器发送指令，以进行激活热电池和引信控制等一系列操作。本发明可以使武器适应于挂载不同的载机而无需载机做任何改装，极大的提高了武器与载机的兼容性，且无须改造成本，可操作性强。本发明对载机类型要求低，操作简单，可快速实现武器的装备使用，提高了武器对载机的适应性，拓宽了武器的市场应用。

Description

一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法及 系统

技术领域

本发明涉及便携无线火控设备实现武器投放的方法及系统，尤其是一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法及系统，该方法可在载机零改装的前提下，实现空基武器的快速装备使用，属于空基武器装备技术区域。

背景技术

空基武器是战斗轰炸机、歼击机等空中力量武器系统的重要组成部分，是对城市建筑、机场跑道、桥梁、雷达阵地、坦克、装甲车辆、地面人员等多种地(海)面目标实施精确打击的重要手段。

空基武器的使用与火控系统密切相关，火控系统的基本功能是对武器进行投放前检查和投放时序控制；提供惯导系统进行对准的基准参数，校正武器惯导系统；计算武器的攻击区，进行火力控制计算；选择武器类型、控制武器的发射方式、数量和装订引信；对武器进行发射前参数装订。

现阶段，火控系统普遍集成在飞机航电系统内部，火控系统有很大区别，给武器的配套和使用带来很大的局限性，同时仍在服役的老式战斗机火控系统功能有限，无法完成对大部分武器的投放控制。为提高载机平台对武器的兼容性，就要对载机火控系统进行改造。但对飞机火控系统进行改造的成本非常高，周期特别长。

发明内容

本发明的技术解决问题是：提出一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，可增强载机平台对空基武器的兼容性，克服载机平台对空基武器的诸多限制，节省载机火控平台改造成本，缩短载机火控平台改造周期，提高载机火控系统改造升级的效率，实现空基武器与载机的快速匹配和作战使用。

本发明的技术解决方案是：一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，步骤如下：

(1)载机挂装空基武器后，载机起飞；

(2)空基武器的无线通信模块安装在空基武器内，空基武器将其自身信息通过无线通信模块调制到高频载波上，形成高频信号，向便携无线火控设备发送；空基武器通过无线通信模块接收、解调便携无线火控设备发送的信息，并作出相应动作。

(3)便携无线火控设备的无线通信模块安装在便携无线火控设备内，负责向空基武器发送信息；接收武器发送的高频信号，对高频信号解调，得到数字信号，按照数字信号约定格式解析出空基武器信息，显示在便携无线火控设备的显示屏上；根据载机的位置以及目标的位置，计算出攻击区；

(4)载机飞行中，通过便携无线火控设备的显示屏观察空基武器自身的状态，并根据空基武器信息作相应的操作，实现空基武器快速使用。

自身信息，包括：空基武器自检状态、对准状态、投放状态，其中：

自检状态包括自检正常状态、自检异常状态；

对准状态包括对准正常状态、对准异常状态；

投放状态包括允许投放状态、不允许投放状态。

无线通信的调制到高频载波上、对高频信号解调，采用频移键控技术(FSK)，将数字信号调制到300MHz-900MHz之间的高频载波信号上，同样的使用FSK的解调技术将高频信号解调成为数字信号，高频载波信号频率手动调节，该技术的优点是实现容易，抗噪声和抗衰减能力强，电磁兼容性能良好。

攻击区是以目标点为原点，由攻击区远、近距离边界构成的封闭区域，在15km-60km范围之间。

便携无线火控设备能够根据载机的位置以及目标的位置的相对关系，包括距离，方位信息，计算出空基武器的攻击区远、近距离边界。

便携无线火控设备包含：无线通信设备、显示屏、按键，无线通信设备的功能是将数字信号调制为高频信号、将高频信号解调为数字信号，显示屏用于显示空基武器状态信息，按键用于进行相应操作。

空基武器的信息是按照约定格式向便携无线火控设备发送，便携无线火控设备按照约定格式解析空基武器的信息，同样便携无线火控设备按照约定格式向空基武器发送信息，空基武器按照约定格式解析接收到的便携无线火控设备信息。

按键安装在便携式无线火控设备内，按键包括三个按键：自检按键，对准按键，投放按键。

自检按键：按下该按键后，向空基武器发送自检指令，空基武器启动自检；

对准按键：按下该按键后，向空基武器发送对准指令，空基武器启动对准；

投放按键：按下该按键后，向空基武器发送投放指令，空基武器进行投放相关操作。

一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的系统，包括：空基武器信号控制系统、便携无线火控设备信号控制系统；

在载机挂装空基武器后，载机起飞；空基武器信号控制系统控制将空基武器自身信息通过无线通信模块调制到高频载波上，形成高频信号，向便携无线火控设备发送；然后便携无线火控设备信号控制系统控制空基武器通过无线通信模块接收、解调便携无线火控设备发送的信息，并作出相应动作；

便携无线火控设备信号控制系统，控制便携无线火控设备的无线通信模块向空基武器发送信息；接收武器发送的高频信号，对高频信号解调，得到数字信号，按照数字信号约定格式解析出空基武器信息，包括载机的位置，显示在便携无线火控设备的显示屏上；根据载机的位置以及目标的位置，计算出攻击区。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，涉及到便携无线火控设备与空基武器，本发明利用便携无线火控设备实现空基武器信息显示，使飞行员掌握武器信息以及投放时机。所述方法无需对载机的火控系统进行任何改装，便可实现空基武器的快速装备使用，提高了空基武器对载机的适应性。局部、应用场景。

(2)本发明便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，涉及到无线通信设备的调制、解调技术，本发明采用频移键控(FSK)调制、解调技术，将数字信号调制到300MHz-900MHz之间的高频载波信号上，同样的使用FSK的解调技术将高频信号解调成为数字信号，该技术的优点是实现容易，抗噪声和抗衰减能力强。

(3)本发明便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，涉及到空基武器快速装备使用，在载机与空基武器机械接口匹配的前提下，无论是二代机、三代机、四代机，均可实现空基武器1小时内装备使用。

(4)本发明便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，涉及到便携无线火控设备，利用便携无线火控设备可实现空基武器速度在800-1500km/h，高度3000m-15000m范围内的对地攻击。

(5)本发明便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，涉及到空基武器快速装备使用，省去了大量的、繁琐的载机和空基武器之间的航电联试工作，极大地缩短了空基武器装备使用的周期。

附图说明

图1为便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制示意图；

图2为便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制流程图。

具体实施方式

本发明公开了一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法及系统，所述方法涉及便携无线火控设备与空基武器。其中便携无线火控设备包括无线通信模块、显示屏、按键等。在所述方法下，武器和载机通过无线通讯模块进行传递信息，信息包含武器状态和相关指令，显示屏可以显示武器状态，火控信息等内容，飞行员通过按键控制向武器发送指令，以进行激活热电池和引信控制等一系列操作。本发明可以使武器适应于挂载不同的载机而无需载机做任何改装，极大的提高了武器与载机的兼容性，且无须改造成本，可操作性强。本发明对载机类型要求低，操作简单，可快速实现武器的装备使用，提高了武器对载机的适应性，拓宽了武器的市场应用。

利用便携无线火控设备实现空基武器快速装备，涉及到便携无线火控设备和空基武器两部分。便携无线火控设备实现空基武器快速装备使用示意图如图1所示。

(1)便携无线火控设备安装在载机驾驶舱内，包含有无线通信设备、显示屏、按键等，无线通信设备负责接收空基武器信息，向空基武器发送信息；显示屏实现空基武器信息显示；根据空基武器的不同信息使用按键完成相应操作。便携无线火控设备尺寸优选为150mm*150mm*60mm，具有尺寸小，安装方便的特点。

(2)空基武器挂装在载机挂架上，包括无线通信设备、计算机、惯性器件、伺服机构、引战等设备，无线通信设备负责接收便携无线火控设备信息，向便携无线火控设备发送信息；计算机是空基武器的大脑，负责完成信息汇总、处理和输出；惯性器件采集空基武器的位置、速度、姿态等信息；伺服机构是执行机构，根据计算机的指令完成动作；引战部分在空基武器满足条件时，起爆，实现打击、毁伤效果。

根据便携无线火控设备显示屏上的空基武器状态信息作相应的操作，优选方案具体如下：

当空基武器自检正常时，允许按下对准按钮，空基武器进行对准流程；

当空基武器自检异常时，不允许按下对准按钮；

当空基武器对准正常、在投放区域内时，允许投放空基武器；

当空基武器对准异常时，不允许投放空基武器；

当空基武器不在投放区域内时，不允许投放空基武器。

在国内三代机上的具体实施方式如下：

(1)将便携无线火控设备固定在载机驾驶舱内，将空基武器挂装在载机挂架上，通知载机起飞；

因为便携无线火控设备独立于载机，同时空基武器与载机只有机械接口，没有电气接口，所以省去了大量的、繁琐的载机和空基武器之间的航电联试工作，比普通的空基武器装备使用至少节省了0.5-1年的时间。

(2)优选载机以1100km/h速度、在海拔10000m的高度上飞行，当载机飞行到距目标点约200km时，按下自检按键后，向空基武器发送自检指令，空基武器在接收到自检指令后启动自检；当空基武器自检正常时，向便携无线火控设备发送自检正常信息；当空基武器自检异常时，向便携无线火控设备发送自检异常信息；可以灵活掌握空基武器自检时机；

便携无线火控设备接收到空基武器自检异常信息时，不可以按下对准按键；便携无线火控设备接收到空基武器自检正常信息时，可以按下对准按键；

(3)当载机飞行到距目标点优选在约80km时，按下对准按键，向空基武器发送对准指令，空基武器在接收到对准指令后启动对准；

当空基武器对准正常时，向便携无线火控设备发送对准正常信息；当空基武器对准异常时，向便携无线火控设备发送对准异常信息；

便携无线火控设备接收到空基武器对准异常信息时，不可以按下投放按键；

便携无线火控设备接收到空基武器对准正常信息时，可以按下投放按键；

(4)当载机飞行到距目标点优选在约60km时，便携无线火控设备显示屏上显示出空基武器处于攻击区，此时按下投放按键，向空基武器发送发射指令，空基武器在接收到发射指令后启动发射流程；

当空基武器正常发射时，向便携无线火控设备发送发射正常信息；当空基武器发射异常时，向便携无线火控设备发送发射异常信息。便携无线火控设备实现空基武器快速装备使用流程图如图2所示。

(5)空基武器发射后，自由飞行，当飞行到距目标点优选在约50m时，空基武器起爆，完成作战任务。

本发明的一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的系统，包括：空基武器信号控制系统、便携无线火控设备信号控制系统；

在载机挂装空基武器后，载机起飞；空基武器信号控制系统控制将空基武器自身信息通过无线通信模块调制到高频载波上，形成高频信号，向便携无线火控设备发送；然后便携无线火控设备信号控制系统控制空基武器通过无线通信模块接收、解调便携无线火控设备发送的信息，并作出相应动作；

便携无线火控设备信号控制系统，控制便携无线火控设备的无线通信模块向空基武器发送信息；接收武器发送的高频信号，对高频信号解调，得到数字信号，按照数字信号约定格式解析出空基武器信息，包括载机的位置，显示在便携无线火控设备的显示屏上；根据载机的位置以及目标的位置，计算出攻击区。

自身信息，包括：空基武器自检状态、对准状态、投放状态，其中：

自检状态包括自检正常状态、自检异常状态；

对准状态包括对准正常状态、对准异常状态；

投放状态包括允许投放状态、不允许投放状态。

无线通信的调制到高频载波上、对高频信号解调，采用频移键控技术(FSK)，将数字信号调制到300MHz-900MHz之间的高频载波信号上，同样的使用FSK的解调技术将高频信号解调成为数字信号，高频载波信号频率手动调节，该技术的优点是实现容易，抗噪声和抗衰减能力强，电磁兼容性能良好。

攻击区是以目标点为原点，由攻击区远、近距离边界构成的封闭区域，在15km-60km范围之间。

便携无线火控设备能够根据载机的位置以及目标的位置的相对关系，包括距离，方位信息，计算出空基武器的攻击区远、近距离边界。

根据便携无线火控设备显示屏上的空基武器状态信息作相应的操作，具体如下：

当空基武器自检正常时，允许按下对准按钮，空基武器进行对准流程；

当空基武器自检异常时，不允许按下对准按钮；

当空基武器对准正常、在投放区域内时，允许投放空基武器；

当空基武器对准异常时，不允许投放空基武器；

当空基武器不在投放区域内时，不允许投放空基武器。

便携无线火控设备包含：无线通信设备、显示屏、按键，无线通信设备的功能是将数字信号调制为高频信号、将高频信号解调为数字信号，显示屏用于显示空基武器状态信息，按键用于进行相应操作。

空基武器的信息是按照约定格式向便携无线火控设备发送，便携无线火控设备按照约定格式解析空基武器的信息，同样便携无线火控设备按照约定格式向空基武器发送信息，空基武器按照约定格式解析接收到的便携无线火控设备信息。

按键安装在便携式无线火控设备内，按键包括三个按键：自检按键，对准按键，投放按键。

自检按键：按下该按键后，向空基武器发送自检指令，空基武器启动自检；

对准按键：按下该按键后，向空基武器发送对准指令，空基武器启动对准；

投放按键：按下该按键后，向空基武器发送投放指令，空基武器进行投放相关操作。

显示屏安装在便携式无线火控设备内，是人机交互界面，负责显示空基武器状态信息，攻击区信息，当观测到空基武器进入攻击区时，进行空基武器投放操作。

一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的系统，包括：空基武器信号控制系统、便携无线火控设备信号控制系统；

在载机挂装空基武器后，载机起飞；空基武器信号控制系统控制将空基武器自身信息通过无线通信模块调制到高频载波上，形成高频信号，向便携无线火控设备发送；然后便携无线火控设备信号控制系统控制空基武器通过无线通信模块接收、解调便携无线火控设备发送的信息，并作出相应动作；

便携无线火控设备信号控制系统，控制便携无线火控设备的无线通信模块向空基武器发送信息；接收武器发送的高频信号，对高频信号解调，得到数字信号，按照数字信号约定格式解析出空基武器信息，包括载机的位置，显示在便携无线火控设备的显示屏上；根据载机的位置以及目标的位置，计算出攻击区。

利用本发明在国内多个类型的三代机上进行了15个架次的空基武器对地打击飞行试验，试验验证了无需对载机进行任何改造，即可使用便携无线火控设备在1小时内实现空基武器快速安装使用，充分体现了便携无线火控设备发射空基武器的简洁性，同时可忽略以往长达半年甚至1年的繁琐复杂的航电联试过程。

本发明利用便携无线火控设备实现空基武器信息显示，使飞行员掌握武器信息以及投放时机。所述方法无需对载机的火控系统进行任何改装，便可实现空基武器的快速装备使用，提高了空基武器对载机的适应性。局部、应用场景。本发明中无线通信设备的调制、解调技术，本发明采用频移键控(FSK)调制、解调技术，将数字信号调制到300MHz-900MHz之间的高频载波信号上，同样的使用FSK的解调技术将高频信号解调成为数字信号，该技术的优点是实现容易，抗噪声和抗衰减能力强。

本发明便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，涉及到空基武器快速装备使用，在载机与空基武器机械接口匹配的前提下，无论是二代机、三代机、四代机，均可实现空基武器一小时内装备使用。本发明利用便携无线火控设备可实现空基武器速度在800-1500km/h，高度3000m-15000m范围内的对地攻击。

本发明便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，涉及到空基武器快速装备使用，省去了大量的、繁琐的载机和空基武器之间的航电联试工作，极大地缩短了空基武器装备使用的周期。

Claims (6)

1.一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，其特征在于步骤如下：

(1)载机挂装空基武器后，载机起飞；

(2)空基武器的无线通信模块安装在空基武器内，空基武器将其自身信息通过无线通信模块调制到高频载波上，形成高频信号，向便携无线火控设备发送；空基武器通过无线通信模块接收、解调便携无线火控设备发送的信息，并作出相应动作；所述自身信息，包括：空基武器自检状态、对准状态、投放状态，其中：自检状态包括自检正常状态、自检异常状态；对准状态包括对准正常状态、对准异常状态；投放状态包括允许投放状态、不允许投放状态；

(3)便携无线火控设备的无线通信模块安装在便携无线火控设备内，负责向空基武器发送信息；接收武器发送的高频信号，对高频信号解调，得到数字信号，按照数字信号约定格式解析出空基武器信息，显示在便携无线火控设备的显示屏上；根据载机的位置以及目标的位置，计算出攻击区；攻击区是以目标点为原点，由攻击区远、近距离边界构成的封闭区域；所述对高频信号解调，采用频移键控技术FSK，将数字信号调制到300MHz-900MHz之间的高频载波信号上，同样的使用FSK的解调技术将高频信号解调成为数字信号，高频载波信号频率手动调节；

(4)载机飞行中，通过便携无线火控设备的显示屏观察空基武器自身的状态，并根据空基武器信息作相应的操作，实现空基武器快速使用；显示屏安装在便携式无线火控设备内，是人机交互界面，负责显示空基武器状态信息，攻击区信息，当观测到空基武器进入攻击区时，进行空基武器投放操作。

2.根据权利要求1所述的一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，其特征在于：便携无线火控设备能够根据载机的位置以及目标的位置的相对关系，包括距离，方位信息，计算出空基武器的攻击区远、近距离边界。

3.根据权利要求1所述的一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，其特征在于：便携无线火控设备包含：无线通信设备、显示屏、按键，无线通信设备的功能是将数字信号调制为高频信号、将高频信号解调为数字信号，显示屏用于显示空基武器状态信息，按键用于进行相应操作。

4.根据权利要求1所述的一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，其特征在于：空基武器的信息按照约定格式向便携无线火控设备发送，便携无线火控设备按照约定格式解析空基武器的信息，便携无线火控设备按照约定格式向空基武器发送信息，空基武器按照约定格式解析接收到的便携无线火控设备信息。

5.根据权利要求3所述的一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的方法，其特征在于：按键安装在便携式无线火控设备内，按键包括三个，分别为：自检按键，对准按键，投放按键；

自检按键：按下该按键后，向空基武器发送自检指令，空基武器启动自检；

对准按键：按下该按键后，向空基武器发送对准指令，空基武器启动对准；

投放按键：按下该按键后，向空基武器发送投放指令，空基武器进行投放相关操作。

6.一种便携无线火控设备实现空基武器快速装备控制的系统，其特征在于包括：空基武器信号控制系统、便携无线火控设备信号控制系统；

在载机挂装空基武器后，载机起飞；空基武器信号控制系统控制将空基武器自身信息通过无线通信模块调制到高频载波上，形成高频信号，向便携无线火控设备发送；然后便携无线火控设备信号控制系统控制空基武器通过无线通信模块接收、解调便携无线火控设备发送的信息，并作出相应动作；

便携无线火控设备信号控制系统，控制便携无线火控设备的无线通信模块向空基武器发送信息；接收武器发送的高频信号，对高频信号解调，得到数字信号，按照数字信号约定格式解析出空基武器信息，包括载机的位置，显示在便携无线火控设备的显示屏上；根据载机的位置以及目标的位置，计算出攻击区；

自身信息，包括：空基武器自检状态、对准状态、投放状态，其中：

自检状态包括自检正常状态、自检异常状态；

对准状态包括对准正常状态、对准异常状态；

投放状态包括允许投放状态、不允许投放状态；

无线通信的调制到高频载波上、对高频信号解调，采用频移键控技术(FSK)，将数字信号调制到300MHz-900MHz之间的高频载波信号上，同样的使用频移键控技术(FSK)的解调技术将高频信号解调成为数字信号，高频载波信号频率手动调节；

攻击区是以目标点为原点，由攻击区远、近距离边界构成的封闭区域；

便携无线火控设备能够根据载机的位置以及目标的位置的相对关系，包括距离，方位信息，计算出空基武器的攻击区远、近距离边界；

便携无线火控设备包含：无线通信设备、显示屏、按键，无线通信设备的功能是将数字信号调制为高频信号、将高频信号解调为数字信号，显示屏用于显示空基武器状态信息，按键用于进行相应操作；

空基武器的信息是按照约定格式向便携无线火控设备发送，便携无线火控设备按照约定格式解析空基武器的信息，同样便携无线火控设备按照约定格式向空基武器发送信息，空基武器按照约定格式解析接收到的便携无线火控设备信息；

按键安装在便携式无线火控设备内，按键包括三个按键：自检按键，对准按键，投放按键；

自检按键：按下该按键后，向空基武器发送自检指令，空基武器启动自检；

对准按键：按下该按键后，向空基武器发送对准指令，空基武器启动对准；

投放按键：按下该按键后，向空基武器发送投放指令，空基武器进行投放相关操作。

Images