CN110673513A - 一种自动射击控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种自动射击控制系统及方法，具体通过CAN总线远程接收控制命令，通过分析上位机传输的通信协议指定的帧ID与通信协议指定的数据中的数据位，解析出控制指令，并依据其控制类型发送给对应的执行模块，各执行模块根据预设命令的控制方法对控制命令进行执行，命令执行主要是通过控制方法的逻辑程序控制电路输出预设电压，预设电压的变化将产生控制电流，进而通过控制电流来控制各模块进行动作执行，以此实现对目标的射击控制；其具有较强的容错机制，安全性能高，能够安全有效的控制开关保险、开关零位锁、开关栓以及击发射击，实现远距离控制，避免操作者暴露在射击目标的火力范围中。
Description
技术领域
本发明涉及自动化控制领域，特别是一种自动射击控制系统及方法。
背景技术
在自动化控制领域中，枪械的自动化控制存在诸多不足，由于控制流程繁琐，对于实现最终击发的自动化控制的方法尚需完善，例如在完成最终击发的过程中，需要先进行开关栓、开关保险、开关高低零位锁、开关方位零位锁，最终进行击发动作，而现有枪械的自动化控制对反馈当前执行状态存在改进和完善的地方，且枪械击发过程中各执行过程并不相互独立，对实现击发的每个步骤的控制乃至批量化枪械自动射击控制仍有不足之处，人们也很难根据控制程序了解当前执行那种步骤，以及该步骤的执行情况。
而枪械自动化控制多是应用在可减少操作者危险的情况中，当前枪械控制仍需要手动进行开关栓、开关保险、开关高低零位锁、开关方位零位锁和击发动作；操作者在操作开关栓、开关保险、开关高低零位锁、开关方位零位锁进行击发操作时会暴露在射击目标火力范围中，从而可能产生自身伤亡，因此对的枪械合格性检验以及实际操作是十分不利的。
发明内容
为实现保障操作者生命安全的目的，本发明设计了一种自动射击控制系统及方法，其特征在于，所述系统包括枪控板和伺服板，所述枪控板和伺服板互相连接并进行信息交互；所述枪控板包括远程指令单元以及分别与远程指令单元通信连接的开栓控制模块、开关保险控制模块、开关零位锁控制模块和击发控制模块；所述远程指令单元接收外部远程控制指令并解析控制命令，然后根据控制命令类型分别发送至开栓控制模块、开关保险控制模块、开关零位锁控制模块、击发控制模块进行命令执行，各模块执行命令后返回一个执行状态信息到枪控板远程指令单元。
优选的，还包括上位机，所述上位机周期性向枪控板和伺服板发送所述远程控制指令，以及接收枪控板与伺服板采集的当前状态信息，所述伺服板通过外部串口采集高低、方位码盘数据信息并时刻与枪控板板保持信息同步。
优选的，所述枪控板远程指令单元通过CAN总线远程接收控制命令，并通过分析通信协议指定的帧ID与通信协议指定的数据位来实现对射击控制指令识别。
优选的，所述开栓控制模块、开关保险控制模块、开关零位锁控制模块根据远程控制指令控制电路输出第一预设正/负电压以及第二预设电压，所述预设电压的变化生成控制电流，所述控制电流驱动各模块进行预设动作执行。
优选的，所述击发控制模块包括禁射区控制模块、点射控制模块和连射控制模块；当枪控板远程指令单元解析获得击发命令时，判断其位置是否在禁射区，如果在禁射区则返回不执行击发命令；如果不在禁射区则判断是点射还是连射命令；点射控制模块控制电路在第一预设时间内输出第一预设正电压，连射控制模块控制电路在第二预设时间内输出第一预设正电压，所述点射控制模块和连射控制模块输出的第一预设正电压通过控制电磁铁吸合达到控制击发的目的。
优选的，一种自动射击控制系统的自动射击控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
S1：远程指令单元接收远程控制指令并解析；
S2：远程指令单元将不同类型控制指令发送至不同执行模块进行命令执行；
S3：返回执行模块命令执行的状态信息至远程指令单元。
优选的，所述步骤S2中控制指令的类型为开栓控制命令时，由开栓控制模块执行如下子步骤：
S201：解析控制命令并判断命令中是否有开栓控制信号；
S202：如果有开栓控制信号则控制电路输出第一预设正电压，没有则返回步骤S201；
S203：进一步判断是否有开栓到位信号，没有则继续输出第一预设正电压；
S204：如果有开栓到位信号则输出第一预设负电压；
S205：进一步判断是否有开栓回位信号，没有则继续输出第一预设负电压；
S206：如果有开栓回位信号则输出第二预设电压；
S207：根据预设电压变化生成的控制电流，驱动开栓控制模块执行开栓动作。
优选的，所述步骤S2中控制指令的类型为开/关保险或开/关零位锁命令时，由开关保险控制模块或开关零位锁控制模块执行如下子步骤：
S211：解析控制命令并判断命令中是否有开/关保险或开/关零位锁命令；
S212：当存在开保险或开零位锁命令则控制电路输出第一预设正电压；当存在关保险或关零位锁命令则控制电路输出第一预设负电压；
S213：进一步判断开/关保险或开/关零位锁到位信号是否到位，如果到位则输出第二预设电压，否则返回步骤S212；
S214：根据预设电压变化生成的控制电流，驱动开关保险控制模块执行开关保险动作，或驱动开关零位锁控制模块执行开关零位锁动作。
优选的，所述步骤S2中控制指令的类型为击发控制信号时，由击发模块执行如下子步骤：
S221：解析控制命令并判断命令中是否有击发命令；
S222：判断当前位置是否处于禁射区，处于禁射区时不执行命令，返回步骤S221；
S223：如果处于禁射区外，则判断击发命令为点射还是连射；
S224：当击发为点射时，则控制电路在第一预设时间内输出第一预设正电压；
S225：当击发命令为连射时，则控制电路在第二预设时间内输出第一预设正电压；
S226：执行击发命令后，控制电路输出第二预设电压；
S227：根据预设电压变化生成的控制电流，驱动模块中的电磁铁进行吸合，从而实现自动射击控制。
优选的，所述步骤S3中执行模块命令执行的状态信息返回至远程指令单元后，通过与伺服板的状态信息进行交互并上传至上位机，其中上传至上位机的状态信息包括伺服板采集的高低、方位码盘数据信息以及枪控板采集的执行状态信息。
本发明的有益效果：本自动射击控制系统及方法主要通过CAN总线远程接收控制命令，并分析上位机传输的通信协议指定的帧ID与通信协议指定的数据中的数据位来实现对控制指令的解析，其具有较强的容错机制，安全性能高，能够安全有效的控制开关保险、开关零位锁、开关栓以及击发射击，实现远距离自动控制，避免操作者暴露在射击目标的火力范围中。
附图说明
图1为一种自动射击控制系统的结构图；
图2为一种自动射击控制方法的程序流程图；
图3为一种自动射击控制方法的开栓控制方法流程图；
图4为一种自动射击控制方法的开关保险控制方法流程图；
图5为一种自动射击控制方法的开关零位锁控制方法流程图；
图6为一种自动射击控制方法的击发控制方法流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本实施例中，一种自动射击控制系统，包括枪控板和伺服板，所述枪控板和伺服板相互连接并进行信息交互；所述枪控板包括远程指令单元、开栓控制模块、开关保险控制模块、开关零位锁控制模块和击发控制模块；所述伺服板通过外部串口实时采集高低/方位码盘的数据信息并时刻与枪控板保持信息同步。
如图1和图2所示，上位机以10ms为一周期向枪控板和伺服板发送控制指令，枪控板的远程指令单元通过CAN总线接收远程控制指令并分析上位机传输的通信协议指定的帧ID与通信协议指定的数据中的数据位来实现对射击控制指令的解析，以此解析出上位机传输的远程控制命令类型，远程指令单元根据其命令类型分别发送至开栓控制模块、开关保险控制模块、开关零位锁控制模块、击发控制模块进行命令执行，各模块执行命令后返回一个执行状态信息到枪控板远程指令单元，所述枪控板与伺服板将各自采集的状态进行信息交互并上传至上位机，其中状态信息包括伺服板采集的高低、方位码盘数据信息以及枪控板采集的执行状态信息，状态信息上传至上位机时仍然以10ms为一周期。
本实施例中，伺服板接收上位机远程控制指令，并解析指令中是否有切换视频，是否分划线移动、消隐、显示，以及是否高低/方位调转速度等指令类型，并根据其指令类型分别执行视频切换，分划线移动、消隐、显示以及高低/方位调转速度动作，从而为射击控制瞄准提供数据支持，伺服板还实时采集高低、方位码盘数据信息并将其状态信息与枪控板进行信息交互，然后将各自的状态信息上传至上位机以便于更好的实现远程控制。
本实施例中，枪控板的远程指令单元由CAN总线的H、L、GND三根线根据总线通讯规则实现与上位机远程通信从而达到通信的目的。
本实施例中，一种自动射击控制方法，其特征在于：枪控板的控制方法包括开栓控制、保险控制、零位锁控制和击发控制，枪控板解析上位机从CAN总线发来的信息，从而判断执行开栓控制、保险控制、零位锁控制和击发控制；并时刻与伺服板保持通信，传递状态信息。
所述的枪控板的控制方法中的开栓控制、保险控制、零位锁控制和击发控制是根据自动射击控制系统中的开栓控制模块、开关保险控制模块、开关零位锁控制模块以及击发控制模块分别结合开栓控制方法、开关保险控制方法、开关零位锁控制方法和击发控制方法对所执行的控制命令进行动作执行。
所述自动射击控制方法包括以下步骤：
S1：远程指令单元接收远程控制指令并解析；
S2：远程指令单元将不同类型控制指令发送至不同执行模块进行命令执行；
S3：返回执行模块命令执行的状态信息至远程指令单元。
所述开栓控制方法通过枪控板接收开栓控制信号，进行逻辑处理后输出相应控制信号，经由硬件电路连接，并根据逻辑控制，实现控制电流输出，达到控制开栓的目的；所述开关保险控制方法通过枪控板接收保险控制信号，进行逻辑处理后输出相应控制信号，经由硬件电路连接，并根据逻辑控制，实现控制电流输出，达到控制开关保险的目的；所述开关零位锁控制方法通过枪控板接收零位锁控制信号，进行逻辑处理后输出相应控制信号，经由硬件电路连接，并根据逻辑控制，实现控制电流输出，达到控制开关零位锁的目的；所述击发控制方法通过枪控板接收击发控制信号，进行逻辑处理后输出相应控制信号，经由硬件电路连接，根据逻辑控制，实现控制电磁铁吸合，达到控制击发的目的。从而实现整体射击控制。
其中，开栓控制方法包括开栓到位控制及开栓回位控制，如图3是本发明的开栓控制方法流程图，当枪控板接收到上位机发来的开栓控制信号时，会判断信号中是否有开栓命令，如果没有则返回，不执行任何动作；如果有开栓控制命令则控制电路输出24V电压，再判断是否有开栓到位信号，没有开栓到位信号则继续输出24V电压，有开栓到位信号则输出-24V电压，再判断是否回位，回位则输出0V电压，没有回位则继续输出-24V电压；
如上述开栓控制方法所述的一种自动射击控制方法步骤S2中控制指令的类型为开栓控制命令时，由开栓控制模块执行如下子步骤：
S201：解析控制命令并判断命令中是否有开栓控制信号；
S202：如果有开栓控制信号则控制电路输出24V电压，没有则返回步骤S201；
S203：进一步判断是否有开栓到位信号，没有则继续输出24V电压；
S204：如果有开栓到位信号则输出-24V电压；
S205：进一步判断是否有开栓回位信号，没有则继续输出-24V电压；
S206：如果有开栓回位信号则输出0V电压；
S207：根据控制电路中电压变化产生的控制电流，驱动开栓控制模块执行开栓动作。
在本实施例中，所述开关保险控制方法由开保险控制及关保险控制构成，如图4是本发明的保险控制方法流程图，当枪控板解析获得CAN总线发来的开或关保险命令时，开保险命令则控制电路输出24V电压，关保险命令则控制电路输出-24V电压。再判断开/关保险到位信号是否到位，当开关保险到位信号为真则输出0V电压，否则继续输出电压；
如上述开关保险控制方法所述的一种自动射击控制方法步骤S2中控制指令的类型为开/关保险命令时，由开关保险控制模块执行如下子步骤：
S211：解析控制命令并判断命令中是否有开/关保险命令；
S212：当存在开保险命令则控制电路输出24V电压；当存在关保险命令则控制电路输出-24V电压；
S213：进一步判断开/关保险到位信号是否到位，如果到位则输出0V电压，否则返回步骤S212；
S214：根据控制电路中电压变化产生的控制电流，驱动开关保险控制模块执行开关保险动作。
在另一种实施例中，所述开关零位锁控制方法由开零位锁控制及关零位锁控制构成，如图5是本发明的零位控制方法流程图，当枪控板解析获得CAN总线发来的开或关零位锁命令时，开零位锁命令则控制电路输出24V电压，关零位锁命令则控制电路输出-24V电压。再判断开/关零位锁到位信号是否到位，当开关零位锁到位信号为真则输出0V电压，否则继续输出电压；
如上述开关零位锁控制方法所述的一种自动射击控制方法步骤S2中控制指令的类型为开/关零位锁命令时，由开关零位锁控制模块执行如下子步骤：
S211：解析控制命令并判断命令中是否有开/关零位锁命令；
S212：当存在开零位锁命令则控制电路输出24V电压；当存在关零位锁命令则控制电路输出-24V电压；
S213：进一步判断开/关零位锁命令到位信号是否到位，如果到位则输出0V电压，否则返回步骤S212；
S214：根据控制电路中电压变化产生的控制电流，驱动开关零位锁控制模块执行开关零位锁动作。
所述击发控制方法由禁射区控制、点射控制、连射控制构成。如图6是本发明的击发控制方法流程图，当枪控板解析获得CAN总线发来的击发命令时，再判断其位置是否在禁射区，是在禁射区则返回不执行击发命令；如果不在禁射区则判断是点射则控制电路在300ms内输出24V电压；如果是连射则控制电路在3S内输出24V电压。
如上述击发控制方法所述的一种自动射击控制方法步骤S2的子步骤具体如下：
S221：解析控制命令并判断命令中是否有击发命令；
S222：判断当前位置是否处于禁射区，处于禁射区时不执行命令，返回步骤S221；
S223：如果处于禁射区外，则判断击发命令为点射还是连射；
S224：当击发命令为点射时，则控制电路在300ms内输出24V电压；
S225：当击发命令为连射时，则控制电路在3S内输出24V电压；
S226：执行击发命令后，控制电路输出0V电压；
S227：根据上述逻辑控制程序，控制电路中电压变化产生控制电流，进而驱动击发控制模块中的电磁铁吸合，实现射击控制。
本方案通过CAN总线接收上位机的控制命令，并对控制命令进行解析，依据其控制类型发送给对应的执行模块，各执行模块根据其控制方法对控制命令进行执行，具体的是通过逻辑控制程序产生变化电压，进而控制电路产生控制电流，控制电流通过驱动各模块执行预设动作来完成远程控制命令执行，更进一步的击发模块通过在指定时间内持续输出的控制电流控制电磁铁吸合来控制击发，以此实现点射或连射的自动化控制，有效保障操作者的安全。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。
Claims (10)
1.一种自动射击控制系统，其特征在于，包括枪控板和伺服板，所述枪控板和伺服板互相连接并进行信息交互；所述枪控板包括远程指令单元以及分别与远程指令单元通信连接的开栓控制模块、开关保险控制模块、开关零位锁控制模块和击发控制模块；所述远程指令单元接收外部远程控制指令并解析控制命令，然后根据控制命令类型分别发送至开栓控制模块、开关保险控制模块、开关零位锁控制模块、击发控制模块进行命令执行，各模块执行命令后返回一个执行状态信息到枪控板远程指令单元。
2.根据权利要求1所述的一种自动射击控制系统，其特征在于，还包括上位机，所述上位机周期性向枪控板和伺服板发送远程控制指令，并接收枪控板与伺服板采集的当前状态信息，所述伺服板通过外部串口采集高低、方位码盘数据信息并时刻与枪控板板保持信息同步。
3.根据权利要求1所述的一种自动射击控制系统，其特征在于，所述枪控板远程指令单元通过CAN总线远程接收控制命令，并通过分析通信协议指定的帧ID与通信协议指定的数据位来实现对射击控制指令识别。
4.根据权利要求1所述的一种自动射击控制系统，其特征在于，所述开栓控制模块、开关保险控制模块、开关零位锁控制模块根据远程控制指令控制电路输出第一预设正/负电压以及第二预设电压，所述预设电压的变化生成控制电流，所述控制电流驱动各模块进行预设动作执行。
5.根据权利要求1所述的一种自动射击控制系统，其特征在于，所述击发控制模块包括禁射区控制模块、点射控制模块和连射控制模块；当枪控板远程指令单元解析获得击发命令时，判断其位置是否在禁射区，如果在禁射区则返回不执行击发命令；如果不在禁射区则判断是点射还是连射命令；点射控制模块控制电路在第一预设时间内输出第一预设正电压，连射控制模块控制电路在第二预设时间内输出第一预设正电压，所述点射控制模块和连射控制模块输出的第一预设正电压通过控制电磁铁吸合达到控制击发的目的。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种自动射击控制系统的自动射击控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
S1：远程指令单元接收远程控制指令并解析；
S2：远程指令单元将不同类型控制指令发送至不同执行模块进行命令执行；
S3：返回执行模块命令执行的状态信息至远程指令单元。
7.根据权利要求6所述的一种自动射击控制方法，其特征在于，所述步骤S2中控制指令的类型为开栓控制命令时，由开栓控制模块执行如下子步骤：
S201：解析控制命令并判断命令中是否有开栓控制信号；
S202：如果有开栓控制信号则控制电路输出第一预设正电压，没有则返回步骤S201；
S203：进一步判断是否有开栓到位信号，没有则继续输出第一预设正电压；
S204：如果有开栓到位信号则输出第一预设负电压；
S205：进一步判断是否有开栓回位信号，没有则继续输出第一预设负电压；
S206：如果有开栓回位信号则输出第二预设电压；
S207：根据预设电压变化生成的控制电流，驱动开栓控制模块执行开栓动作。
8.根据权利要求6所述的一种自动射击控制方法，其特征在于，所述步骤S2中控制指令的类型为开/关保险或开/关零位锁命令时，由开关保险控制模块或开关零位锁控制模块执行如下子步骤：
S211：解析控制命令并判断命令中是否有开/关保险或开/关零位锁命令；
S212：当存在开保险或开零位锁命令则控制电路输出第一预设正电压；当存在关保险或关零位锁命令则控制电路输出第一预设负电压；
S213：进一步判断开/关保险或开/关零位锁到位信号是否到位，如果到位则输出第二预设电压，否则返回步骤S212；
S214：根据预设电压变化生成的控制电流，驱动开关保险控制模块执行开关保险动作，或驱动开关零位锁控制模块执行开关零位锁动作。
9.根据权利要求6所述的一种自动射击控制方法，其特征在于，所述步骤S2中控制指令的类型为击发控制信号时，由击发模块执行如下子步骤：
S221：解析控制命令并判断命令中是否有击发命令；
S222：判断当前位置是否处于禁射区，处于禁射区时不执行命令，返回步骤S221；
S223：如果处于禁射区外，则判断击发命令为点射还是连射；
S224：当击发为点射时，则控制电路在第一预设时间内输出第一预设正电压；
S225：当击发命令为连射时，则控制电路在第二预设时间内输出第一预设正电压；
S226：执行击发命令后，控制电路输出第二预设电压；
S227：根据预设电压变化生成的控制电流，驱动模块中的电磁铁进行吸合，从而实现自动射击控制。
10.根据权利要求6所述的一种自动射击控制方法，其特征在于，所述步骤S3中执行模块命令执行的状态信息返回至远程指令单元后，通过与伺服板的状态信息进行信息交互并上传至上位机，其中上传至上位机的状态信息包括伺服板采集的高低、方位码盘数据信息以及枪控板采集的执行状态信息。
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| CN112631156A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-04-09 | 西安昆仑工业（集团）有限责任公司 | 一种弹药击发控制电路 |
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