CN109470082B - 外置式武器火控系统的终端及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机载外置式武器火控系统的终端及控制方法，属于航空电子控制技术领域。所述方法包括获取外部装订的多个任务数据，并响应用户选取的任一任务数据，给出对应任务数据的各挂点的通讯模块的物理地址，进行各挂点的无线联网操作，之后进行导航校准及设置校靶参数，最后获取攻击目标，并向所述外置式武器火控系统发送导弹发射指令。该方法通过终端设备与火控系统的无线联网操作，能够独立与火控系统之外，完成对多个新加装的武器的控制管理，提高了系统的可靠性与可维护性。

Description

外置式武器火控系统的终端及其控制方法

技术领域

本申请属于航空电子控制技术领域，特别涉及一种外置式武器火控系统的终端及其控制方法。

背景技术

现有的机载武器火控系统控制显示功能通常是集成在飞机航电系统和显示器内，而且通常是一套控制显示系统只适配一种机型，移植到别的机型上需要重新改进升级，同时由于现有机载系统的信息交互都是通过有线通信的方式，进行系统的改进升级经常会涉及多个交联系统的硬件更改，技术难度和工作量巨大，非常不利于作战飞机的改进升级。

因此，提出了一种外置式机载武器火控系统，该系统独立于飞机原有系统，采用便携式显示控制终端与信息处理计算机物理隔离的技术方案，进行完备的系统自动控制管理设计，通过无线组网通讯方式进行指令控制和信息交互，可以有效降低系统复杂程度，可以大大提高外置式机载武器火控系统使用的通用性和可扩展性。

发明内容

本申请的目的是提供了一种外置式武器火控系统的终端及其控制方法，以解决背景技术中的对外置式机载武器火控系统的控制。

本申请的技术方案是：

本发明第一方面提供了一种机载外置式武器火控系统的终端，所述终端设置有天线，并通过无线传输方式连接所述外置式武器火控系统，所述终端包括触摸屏、处理器及存储器，所述触摸屏用于接收用户输入，所述存储器用于存储控制所述外置式武器火控系统的指令及任务数据，所述处理器用于执行所述外置式武器火控系统的指令。

优选的是，所述触摸屏为红外触控屏。

优选的是，所述存储器存储有多个所述外置式武器火控系统的指令及任务数据，所述处理器用于响应用户的外置式武器火控系统选择指令，控制对应的外置式武器火控系统。

本发明第二方面提供了一种机载外置式武器火控系统的终端，包括：

任务数据接收模块，用于接收外部装订的任务数据并进行存储；

联网模块，进行各挂点的无线联网操作；

导航校准及校靶参数设置模块，用于进行导航校准，并修改校靶参数；

发射控制模块，用于向所述外置式武器火控系统发送武器发射指令。

优选的是，所述机载外置式武器火控系统的终端以显示屏触控方式接收用户指令。

优选的是，所述导航校准及校靶参数设置模块进一步包括：

导航模式切换单元，用于切换导航模式；

导航单元，用于在设定导航模式下进行各挂点的经度、维度及高度的校准。

优选的是，所述发射控制模块包括目标获取单元，所述目标获取单元用于获取用户输入的目标数量及爆控模式。

优选的是，所述发射控制模块包括挂点火控系统导弹获取单元，所述挂点火控系统导弹获取单元用于获取导弹类型、剩余电量比例及定位异常状态。

优选的是，所述发射控制模块包括：

火控系统指令状态单元，用于获取火控系统的当前指令状态；

指令发送单元，用于向所述外置式武器火控系统发送上电、对准、准备指令。

本发明第三方面提供了一种机载外置式武器火控系统的终端控制方法，包括：

获取外部装订的任务数据和参数并进行存储；

响应用户选取的任一任务数据，给出对应任务数据的各挂点的通讯模块的物理地址，并响应用户请求，进行多挂点的无线联网操作；

进行导航校准及设置校靶参数，所述校靶参数包括横滚、俯仰及航向；

获取攻击目标数据，并向所述外置式武器火控系统发送武器准备、发射指令。

优选的是，通过触控方式接收用户指令。

优选的是，所述进行导航校准包括：

切换导航模式；

在对应导航模式下对各挂点进行经度、维度及高度的校准。

优选的是，所述获取攻击目标包括：

获取目标数量及爆控模式。

优选的是，向所述外置式武器火控系统发送发射指令之前进一步包括：

获取各挂点的武器/悬挂物类型、剩余电量比例及定位异常状态。

优选的是，向所述外置式武器火控系统发送发射指令包括：

获取所述外置式武器火控系统的状态；

依据所述状态发送上电、对准、准备指令。

本发明可完全独立工作的无线控制器：便携式无线控制器是外置式机载武器火控系统的控制显示设备，通过无线方式与系统控制管理设备和武器进行信息传输，在软硬件上均与飞机完全隔离，实现与飞机型号无关。便携式无线控制器通过自编程或加载的方式实现对不同武器的独立控制管理和显示，包括进行武器类型、挂点、数量、工作状态等信息显示与控制，实现一套外置式机载武器火控系统可以适配多型作战飞机和对多种机载武器进行控制显示。

系统无线组网：便携式无线控制器通过无线组网的方式实现与武器火控计算机和武器的信息交互与控制。全系统加电工作后，在组网时，操作人员根据预先规划的任务清单和各挂点上唯一的通信物理地址，操作控制无线控制器与各挂点的武器火控计算机和武器的信息一一匹配。全部配对完成后，点击组网按键进行组网，便携式无线控制器即可与各挂点武器和控制设备实时通讯并进行状态控制显示。

系统控制显示：在便携式无线控制器上，通过图形和字符的方式来实现系统工作状态、系统控制指令、导航方式(组合与纯惯)、导航信息(经度、纬度、高度)、武器工作状态、武器控制指令(加电/断电、对准、准备等)、目标位置信息(经度、纬度、高度)、攻击航路、攻击区与攻击方案等信息显示与控制。

附图说明

图1是本申请终端控制系统的框架示意图。

图2是本申请图1所示实施例的发射控制模块架构示意图。

图3是是本申请终端控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

本发明的技术方案是：

本发明第一方面提供了一种机载外置式武器火控系统的终端，所述终端设置有天线，并通过无线传输方式连接所述外置式武器火控系统，所述终端包括触摸屏、处理器及存储器，所述触摸屏用于接收用户输入，所述存储器用于存储控制所述外置式武器火控系统的指令及任务数据，所述处理器用于执行所述外置式武器火控系统的指令。

在一些可选实施方式中，所述触摸屏为红外触控屏。

在一些可选实施方式中，所述存储器存储有多个所述外置式武器火控系统的指令及任务数据，所述处理器用于响应用户的外置式武器火控系统选择指令，控制对应的外置式武器火控系统。

上述实施例中，机载外置式武器火控系统的终端，是一种便携式无线控制器，兼具显示功能，其控制显示方案和实现方法可以适配多型作战飞机平台和多种机载武器，能够有效避免因加装新武器带来的飞机系统重复改进升级，能够以一个终端设备替代多个终端设备完成对新加装武器的控制管理功能；可以大大缩短作战飞机加装新武器的开发时间周期，大幅降低用户的开发和使用成本，提高了系统的可靠性和可维护性，实现了作战飞机新作战能力的快速形成。

示例性的，本发明实现以下实施例方法中的全部或部分流程，是装载在无线控制终端上的计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。本实施例所述无线控制终端设备可以是ipad、手机等。

本发明第二方面提供了一种机载外置式武器火控系统的终端，如图1所示，包括：

任务数据接收模块，用于接收外部装订的任务数据并进行存储；

联网模块，进行各挂点的无线联网操作；

导航校准及校靶参数设置模块，用于进行导航校准，并修改校靶参数；

发射控制模块，用于向所述外置式武器火控系统发送武器发射指令。

本实施例中，所述机载外置式武器火控系统的终端以显示屏触控方式接收用户指令。

本实施例中，所述导航校准及校靶参数设置模块进一步包括：

导航模式切换单元，用于切换导航模式；

导航单元，用于在设定导航模式下进行各挂点的经度、维度及高度的校准。

本实施例中，如图2所示，所述发射控制模块包括目标获取单元，所述目标获取单元用于获取用户输入的目标数量及爆控模式。

可以理解的是，目标获取单元所述获取的目标信息，如目标概要信息、地面、单目标及爆控关等。

本实施例中，所述导弹发射控制模块包括挂点火控系统导弹获取单元，所述挂点火控系统导弹获取单元用于获取导弹类型、剩余电量比例及定位异常状态。可以理解的是，所述挂点火控系统导弹获取单元用于获取武器状态，例如根据需要显示具体的弹型、剩余电量比例，或者显示导航定位状态，在一些可选实施方式中，卫星导航定位系统工作状态显示为绿色时，表示卫星定位正常，显示为红色时，表示卫星定位异常。

本实施例中，所述发射控制模块包括：

火控系统指令状态单元，用于获取火控系统的当前指令状态；

指令发送单元，用于向所述外置式武器火控系统发送上电、对准、准备指令。可以理解的是，飞行员对武器的控制操作，只需要对这三个显示按键进行操作，在控制后台程序中需要根据目前各挂点武器的状态进行判断，以识别该操作指令是否适合当前的工作状态，再对状态合适的挂点分发控制指令。通过目标显示及选择按键，可以显示当前选定目标的概要信息，在操作人员按下后，可以在下拉菜单中快速选定新目标。

本发明第三方面提供了一种机载外置式武器火控系统的终端控制方法，如图3所示，包括：

获取外部装订的任务数据和参数并进行存储；

响应用户选取的任一任务数据，给出对应任务数据的各挂点的通讯模块的物理地址，并响应用户请求，进行多挂点的无线联网操作；

进行导航校准及设置校靶参数，所述校靶参数包括横滚、俯仰及航向；

获取攻击目标数据，并向所述外置式武器火控系统发送武器准备、发射指令。

在一些可选实施方式中，通过触控方式接收用户指令，过红外触控能够使用户的远程操控具有更强的适用性，且操控稳定性更好。

本实施例中，任务数据主要是指执行任务时与外置式武器火控系统相关的数据，例如机型名称、挂点数量及各挂点位置，可以理解的是，挂点一般装载在机翼下方，其包括多个挂点，每个挂点可以挂载不同型号的导弹(配备有相应的火控系统)，机载人员需要了解到相应挂点的位置、挂载的导弹等情况，同时需要依靠本发明提供的终端对这些挂点上的火控系统进行控制。

本实例中，飞机轮廓内部假设有10个可选挂点位置，在该机型中，终端显示的外置式机载武器火控系统的可选挂点为7号挂点、8号挂点。7号挂点、8号挂点处于选中状态，其他挂点处于未选中状态，各挂点的坐标位置可作为数组或数据库，保存在外置式机载武器火控系统的控制显示设备的非易失存储器中。例如7号挂点的坐标位置为(-40，-10)，8号挂点的坐标位置为(40，-10)，外置式机载武器火控系统通过任务加载设备将任务数据(机型名称、挂点数量、选定的挂点号(对应挂点位置))加载给便携式无线控制器并存储在其非易失存储器中。机载人员需要在终端确认任务数据，及确定单一的飞机型号，相应的挂点数量及挂点位置得以确认，响应用户的确定按键，控制后台程序将飞机型号数据载入到内存中，并计算出挂点的显示位置，完成机型选定。

之后进行组网设置，主要包括将火控系统与终端进行联网。在终端扫描并连接到各挂点后，可以对各挂点上的火控系统进行控制，主要包括导航及导弹发射控制。

在一些可选实施方式中，所述进行导航校准包括：切换导航模式；在对应导航模式下对各挂点进行经度、维度及高度的校准。

可以理解的是，导航模式包括自动、BDS(北斗系统)、GNSS(全球卫星导航系统)等，响应用户的输入后，程序自动切换组合模式并发送切换组合模式命令给各个挂点，各个挂点接收命令后，通过终端反馈给用户其当前实际工作的组合模式，如7号挂点给出了“INS”(纯惯)，表示当前卫星数不足，只能处于纯惯模式。同时，以圆形图标标示当前惯导的对准状态，挂点在入网后，周期性发送当前的设备状态。

需要说明的是，导航对准用于确定挂点的经纬度及高度，对准过程例如可以是：

从机体导航系统中确定机体的经纬度及高度，由机体坐标系与挂点坐标系的相对关系确定挂点的经纬度及高度。

本实施例中，外置式机载武器火控系统的控制提供了校靶参数装订的功能，终端向各挂点发送校靶参数查询指令，挂点随后上报的存储的校靶参数值在终端进行显示，机载人员可以对其进行编辑，之后，终端将修改的校靶参数发送到对应的挂点，从而完成了外置式惯导设备校靶参数的设置。

最后，终端获取攻击目标，并向所述外置式武器火控系统发送导弹发射指令。

在一些可选实施方式中，所述获取攻击目标包括：

获取目标数量及爆控模式。

在一些可选实施方式中，向所述外置式武器火控系统发送发射指令之前进一步包括：获取各挂点的武器/悬挂物类型、剩余电量比例及定位异常状态。

在一些可选实施方式中，向所述外置式武器火控系统发送发射指令包括：获取所述外置式武器火控系统的状态；依据所述状态发送上电、对准、准备指令。

本发明可完全独立工作的无线控制器：便携式无线控制器是外置式机载武器火控系统的控制显示设备，通过无线方式与系统控制管理设备和武器进行信息传输，在软硬件上均与飞机完全隔离，实现与飞机型号无关。便携式无线控制器通过自编程或加载的方式实现对不同武器的独立控制管理和显示，包括进行武器类型、挂点、数量、工作状态等信息显示与控制，实现一套外置式机载武器火控系统可以适配多型作战飞机和对多种机载武器进行控制显示。

系统无线组网：便携式无线控制器通过无线组网的方式实现与武器火控计算机和武器的信息交互与控制。全系统加电工作后，在组网时，操作人员根据预先规划的任务清单和各挂点上唯一的通信物理地址，操作控制无线控制器与各挂点的武器火控计算机和武器的信息一一匹配。全部配对完成后，点击组网按键进行组网，便携式无线控制器即可与各挂点武器和控制设备实时通讯并进行状态控制显示。

系统控制显示：在便携式无线控制器上，通过图形和字符的方式来实现系统工作状态、系统控制指令、导航方式(组合与纯惯)、导航信息(经度、纬度、高度)、武器工作状态、武器控制指令(加电/断电、对准、准备等)、目标位置信息(经度、纬度、高度)、攻击航路、攻击区与攻击方案等信息显示与控制。

本发明的关键点在于：

通过无线传输的方式实现了控制显示设备与原机系统的物理隔离；

提出了便携式无线控制器对外置式武器火控系统的控制显示方案；

通过开放式、模块化的实现方法可以具备良好的可扩展性，可以适配多型作战飞机平台和多种机载武器。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

需要说明的是，在上述描述中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机载外置式武器火控系统的终端，其特征在于，包括：

任务数据接收模块，用于接收外部装订的任务数据并进行存储，所述任务数据包括机型名称、挂点数量及各挂点位置，所述挂点装载在机翼下方，每个挂点挂载不同型号的导弹及配备有相应的火控系统，外置式机载武器火控系统将任务数据加载给便携式无线控制器并存储，控制后台程序将飞机型号数据载入到内存中，并计算出挂点的显示位置，完成机型选定；

联网模块，进行各挂点的无线联网操作；

导航校准及校靶参数设置模块，用于进行导航校准，并修改校靶参数，所述导航校准及校靶参数设置模块进一步包括导航模式切换单元及导航单元，所述导航模式切换单元用于切换导航模式，所述导航单元，用于在设定导航模式下进行各挂点的经度、维度及高度的校准；

发射控制模块，用于向所述外置式武器火控系统发送武器发射指令。

2.如权利要求1所述的机载外置式武器火控系统的终端，其特征在于，所述机载外置式武器火控系统的终端以显示屏触控方式接收用户指令。

3.如权利要求1所述的机载外置式武器火控系统的终端，其特征在于，所述发射控制模块包括目标获取单元，所述目标获取单元用于获取用户输入的目标数量及爆控模式。

4.如权利要求1所述的机载外置式武器火控系统的终端，其特征在于，所述发射控制模块包括挂点火控系统导弹获取单元，所述挂点火控系统导弹获取单元用于获取导弹类型、剩余电量比例及定位异常状态。

5.如权利要求1所述的机载外置式武器火控系统的终端，其特征在于，所述发射控制模块包括：

火控系统指令状态单元，用于获取火控系统的当前指令状态；

指令发送单元，用于向所述外置式武器火控系统发送上电、对准、准备指令。

6.一种机载外置式武器火控系统的终端控制方法，其特征在于，包括：

获取外部装订的任务数据和参数并进行存储，所述任务数据包括机型名称、挂点数量及各挂点位置，所述挂点装载在机翼下方，每个挂点挂载不同型号的导弹及配备有相应的火控系统，外置式机载武器火控系统将任务数据加载给便携式无线控制器并存储，控制后台程序将飞机型号数据载入到内存中，并计算出挂点的显示位置，完成机型选定；

响应用户选取的任一任务数据，给出对应任务数据的各挂点的通讯模块的物理地址，并响应用户请求，进行多挂点的无线联网操作；

进行导航校准及设置校靶参数，所述校靶参数包括横滚、俯仰及航向，所述进行导航校准包括：切换导航模式；以及在对应导航模式下对各挂点进行经度、维度及高度的校准；

获取攻击目标数据，并向所述外置式武器火控系统发送武器准备、发射指令。

7.如权利要求6所述的机载外置式武器火控系统的终端控制方法，其特征在于，通过触控方式接收用户指令。

8.如权利要求6所述的机载外置式武器火控系统的终端控制方法，其特征在于，所述获取攻击目标包括：

获取目标数量及爆控模式。

9.如权利要求6所述的机载外置式武器火控系统的终端控制方法，其特征在于，向所述外置式武器火控系统发送发射指令之前进一步包括：

获取各挂点的武器/悬挂物类型、剩余电量比例及定位异常状态。

10.如权利要求6所述的机载外置式武器火控系统的终端控制方法，其特征在于，向所述外置式武器火控系统发送发射指令包括：

获取所述外置式武器火控系统的状态；

依据所述状态发送上电、对准、准备指令。

Images