CN112525019A - 一种飞行器火工品的管控电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞行器火工品的管控电路及方法，涉及火工品管控保护技术领域，包括：多个火工品组、多个第一电磁继电器、多个固态继电器以及主控制器，主控制器被配置为：当贮存或运输火工品时，主控制器控制所有第一电磁继电器动作以使每个火工品的两端均接地；当测量火工品回路阻值时，主控制器控制所有第一电磁继电器动作以使每个火工品与对应的固态继电器的控制开关的输出端与导通、控制所有控制开关的输入端与恒流源导通；当使用火工品时，主控制器控制所有第一电磁继电器动作以使每个火工品与对应的控制开关的输出端与导通、控制所有控制开关的输入端与直流电源导通。本发明不需要人工现场操作短路保护插头或通路插头，省时省力。

Description

一种飞行器火工品的管控电路及方法

技术领域

本发明涉及火工品管控保护技术领域，特别涉及一种飞行器火工品的管控电路和方法。

背景技术

飞行器火工品及其管控电路是飞行器重要组成部分，飞行器上火工品包括发动机火工品、级间分离火工品、抛罩火工品及自毁火工品等。各类火工品需要按要求正常起爆，才能实现飞行器的正常飞行。为了确保飞行器火工品整个应用周期的安全：飞行器火工品贮存时，需要对火工品进行短路保护，确保火工品不会误激活；飞行器发射前，需要对飞行器火工品进行检测，且执行检测流程时，即要解除飞行器火工品的短路保护措施，又要确保火工品不会误激活；在飞行器正式发射及飞行过程中，又需要解除飞行器火工品的短路保护措施，确保飞行器火工品按要求可靠激活起爆。

现有技术中，飞行器火工品及其管控电路一般设计了短路保护插头和通路插头：飞行器火工品贮存过程中，火工品并接上短路保护插头，对火工品进行短路保护；飞行器火工品检测时，人工逐个取下每个飞行器火工品的短路保护插头，并接上通路插头，将每个飞行器火工品与恒流源连接，逐个对每个飞行器火工品进行回路阻值测试，以确保每个飞行器火工品功能正常，测试后，取下通路插头并接上短路保护插头，对火工品进行短路保护。在飞行器将要正式发射前，人工将每个飞行器火工品的短路保护插头取下，解除飞行器火工品的短路保护措施，并接上通路插头，将每个飞行器火工品与飞行器火工品管控电路连接，等待激活起爆。

但是，随着的飞行器智能化需求越来越高，传统飞行器火工品的管控方式，需人工现场操作短路保护插头或通路插头，费时、费力、易出错。因此，如何更加合理、可靠地对飞行器火工品进行管控，是亟需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种飞行器火工品的管控电路及方法，以解决相关技术中飞行器火工品的管控，需人工现场操作短路保护插头或通路插头，费时、费力、易出错的技术问题。

第一方面，提供了一种飞行器火工品的管控电路，包括：

多个火工品组，每个所述火工品组均包括至少一个火工品，所有所述火工品的一端均接地；

多个第一电磁继电器，一个所述第一电磁继电器设有与一个火工品组的一个火工品一一对应的触点，且每个所述第一电磁继电器的触点的第一连接端接地、第三连接端与对应的一个火工品连接；

多个固态继电器，一个所述固态继电器设有与对应的一个第一电磁继电器的一个触点一一对应的控制开关，且每个所述控制开关的输出端与对应的一个第一电磁继电器的触点的第二连接端连接；

主控制器，其被配置为：

当贮存或运输火工品时，所述主控制器用于控制所有第一电磁继电器的触点的第一连接端与第三连接端连接；

当测量火工品回路阻值时，所述主控制器用于控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接；所述主控制器用于控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与恒流源导通，并与直流电源断开；所述主控制器用于控制所有控制开关的输入端与输出端按预设的测量时序导通，并根据每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流求得回路阻值；

当使用火工品时，所述主控制器用于控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接；所述主控制器用于控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与直流电源导通，并与恒流源断开；所述主控制器用于控制所有控制开关的的输入端与输出端按预设的使用时序导通。

一些实施例中，所述飞行器火工品的管控电路还包括：

第二电磁继电器，其触点的第一连接端与恒流源连接，其触点的第二连接端与所有所述控制开关的输入端连接，其控制端与所述主控制器连接；

采样电阻，其一端接地，另一端与恒流源连接；

第一测量模块，其与所述采样电阻串联，所述第一测量模块用于测量流过所述采样电阻的电流。

一些实施例中，所述飞行器火工品的管控电路还包括：

第三电磁继电器，其第一触点的第一连接端和第二触点的第二连接端与直流电源连接，其第一触点的第二连接端与所有所述控制开关的输入端连接，其控制端和第二触点的第一连接端与主控制器连接。

一些实施例中，所述飞行器火工品的管控电路还包括：

第二测量模块，其设于所述第三电磁继电器的第一触点的第二连接端与所有所述控制开关的输入端之间，所述第二测量模块用于测量所述第三电磁继电器的第一触点的第二连接端的电压并发送至所述主控制器。

一些实施例中，每个所述第一电磁继电器均设有四个触点。

一些实施例中，所述主控制器为PLC。

第二方面，提供了一种飞行器火工品的管控方法，包括以下步骤：

当贮存或运输火工品时，主控制器控制所有第一电磁继电器的触点的第一连接端与第三连接端连接，使每个火工品的两端均接地；

当测量火工品回路阻值时，主控制器控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接；主控制器控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与恒流源导通，并与直流电源断开；主控制器控制所有控制开关的输入端与输出端按预设的测量时序导通，并根据每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流求得回路阻值；

当使用火工品时，主控制器控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接；主控制器控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与直流电源导通，并与恒流源断开；主控制器控制所有控制开关的输入端与输出端按预设的使用时序导通。

一些实施例中，主控制器控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与恒流源导通，并与直流电源断开，具体包括以下步骤：

主控制器控制第二电磁继电器的触点的第一连接端与第二连接端连接，并控制第三电磁继电器的第一触点的第一连接端与第二连接端连接。

一些实施例中，主控制器根据每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流求得回路阻值，具体包括以下步骤：

第一测量模块测量流过采样电阻的电流；

主控制器根据测量的电流值、恒流源的电流值以及采样电阻的阻值计算得到每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流，再根据计算得到的每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流，求得该火工品的回路阻值。

一些实施例中，当贮存或运输火工品时，主控制器控制第二电磁继电器的触点的第一连接端与第二连接端断开；主控制器控制第三电磁继电器的第一触点的第一连接端与第二连接端断开；主控制器控制所有控制开关的控制部断开。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种飞行器火工品的管控电路及方法，通过设置多个第一电磁继电器和多个固态继电器，飞行器火工品在贮存、运输和测试回路电阻时，能对飞行器火工品进行安全管控，保证飞行器火工品安全；在飞行器火工品使用时，能解除安全管控，保证其正常使用。在飞行器火工品的整个应用周期中，不需要人工现场操作短路保护插头或通路插头实现上述功能，省时省力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种飞行器火工品的管控电路的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种飞行器火工品的管控电路，其能解决传统飞行器火工品的管控方式，需人工现场操作，费时、费力、易出错的技术问题。

参见图1所示，一种飞行器火工品的管控电路，包括：多个火工品组、多个第一电磁继电器、多个固态继电器以及主控制器。优选地，主控制器为PLC，其可靠性高，抗干扰能力强，可编辑性能好。

每个火工品组均包括至少一个火工品，所有火工品的一端均接地。多个第一电磁继电器，一个第一电磁继电器设有与一个火工品组的一个火工品一一对应的触点，且每个第一电磁继电器的触点的第一连接端接地、第三连接端与对应的一个火工品连接。一个固态继电器设有与对应的一个第一电磁继电器的一个触点一一对应的控制开关，且每个控制开关的输出端与对应的一个第一电磁继电器的触点的第二连接端连接。参见图1所示，本发明实施例中，每个第一电磁继电器均设有四个触点，也即每个火工品组均包括四个火工品，一个固态继电器设有四个控制开关，减少第一电磁继电器的使用数量，减小体积和成本。具体地，多个火工品组为火工品1～火工品4n，每四个火工品为一个火工品组。多个第一电磁继电器为第一电磁继电器 K1-1～K1-n，每个第一电磁继电器设有四个触点，例如第一电磁继电器K1-1，其触点为K1-1-1～K1-1-4。多个固态继电器为SSR1～SSRn，每个固态继电器设有四个控制开关。

主控制器被配置为：

当贮存或运输火工品时，主控制器用于控制所有第一电磁继电器的触点的第一连接端与第三连接端连接，使得每个火工品的两端均接地。例如，参见图1所示，第一电磁继电器K1-1的触点K1-1-1第一连接端与第三连接端连接，火工品1的两端均接地。

当测量火工品回路阻值时，主控制器用于控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接。主控制器用于控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与恒流源导通，并与直流电源断开。主控制器用于控制所有控制开关的输入端与输出端按预设的测量时序导通，并根据每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流求得回路阻值。

具体地，参见图1所示，固态继电器SSR1设有四个控制开关，即四个输入端、四个输入端以及四个控制部，四个控制部设有四个控制端，依次为IO-4-1～IO4-4，四个控制端分别与主控制器的控制管脚连接。假设需要测量火工品1的回路电阻，则固态继电器SSR1的四个控制开关的四个输入端与恒流源导通、四个输出端分别与火工品 1～4连接，主控制器可控制IO-4-1，使固态继电器SSR1的第一个控制开关的输入端与输出端导通，控制其余三个控制开关的输入端与输出端截止，火工品1与恒流源导通，实现火工品1的回路电阻测量，在测量火工品1回路阻值的同时保证其余火工品的安全。其余火工品的回路阻值测量，依此类比执行即可。

当使用火工品时，主控制器用于控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接。主控制器用于控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与直流电源导通，并与恒流源断开。主控制器用于控制所有控制开关的输入端与输出端按预设的使用时序导通。具体实现过程同上，只需将恒流源切换为直流电源即可。

与现有技术相比，本发明实施例中的飞行器火工品的管控电路，通过设置多个第一电磁继电器和多个固态继电器，飞行器火工品在贮存和运输和测试回路电阻时，能对飞行器火工品进行安全管控，保证飞行器火工品安全；在飞行器火工品使用时，能解除安全管控，保证其正常使用。在飞行器火工品的整个应用周期中，不需要人工现场操作短路保护插头或通路插头实现上述功能，省时省力。

作为可选的实施方式，本发明实施例中的飞行器火工品的管控电路，还包括第二电磁继电器K2、采样电阻以及第一测量模块。

第二电磁继电器K2的触点K2-1的第一连接端与恒流源连接，第二电磁继电器的触点的第二连接端与所有控制开关的输入端连接，第二电磁继电器的控制端与主控制器连接。采样电阻一端接地，另一端与恒流源连接。第一测量模块与采样电阻串联，第一测量模块用于测量流过采样电阻的电流。具体地，测量某一火工品回路阻值时，假设该火工品的回路阻值为R_火，采样电阻的阻值为R₀，恒流源的电流为I，第一测量模块测得流过采样电阻的电流为I₀，则流过该飞行器火工品的电流为I_火＝I-I₀，电压为I₀R₀，并根据I_火R_火＝I₀R₀，可求得R _火＝I₀R₀/(I-I₀)。测量火工品回路阻值时，在主控制器的控制下，只有一个火工品通过一个固态继电器的一个控制开关接入恒流源，其余火工品通过剩余的控制开关与恒流源断开，保证了火工品在测量回路阻值时的安全，整个过程不需要人工现场操作短路保护插头或通路插头，省时省力。

作为可选的实施方式，本发明实施例中的飞行器火工品的管控电路，还包括第三电磁继电器K3，第三电磁继电器K3的第一触点K3-1 的第一连接端和第二触点K3-2的第二连接端与直流电源连接，第三电磁继电器的第一触点的第二连接端与所有控制开关的输入端连接，其控制端和第二触点的第一连接端与主控制器连接。当火工品使用时，主控制器提供电压控制第三电磁继电器的第一触点的第一连接端和第二连接端连接、第二触点的第一连接端和第二连接端连接，将直流电源与所有固态继电器的所有控制开关的输入端连接，同时可使直流电源实现自保功能，不再需要主控制器提供电压使第三电磁继电器的触点动作。本发明实施例中的飞行器火工品的管控电路，在火工品贮存或运输阶段，火工品回路阻值测量阶段，主控制器通过第三电磁继电器使直流电源不接入电路，保证火工品的安全。同时在火工品进入使用阶段时，将直流电源与所有固态继电器的所有控制开关的输入端连接，直流电源可为火工品提供起爆的电压，整个过程不需要人工现场操作短路保护插头或通路插头，省时省力。

作为可选的实施方式，本发明实施例中的飞行器火工品的管控电路，还包括第二测量模块，第二测量模块设于第三电磁继电器K3的第一触点K3-1的第二连接端与所有控制开关的输入端之间，第二测量模块用于测量第三电磁继电器的第一触点的第二连接端的电压，第二测量模块将测量的电压值发送至主控制器，当第三电磁继电器的第一触点的第二连接端和二连接端连接时，有助于工作人员判断直流电源是否与所有控制开关的输入端导通，提高整个管控电路的可靠性。

本发明实施例提供了一种飞行器火工品的管控方法，包括以下步骤：

当贮存或运输火工品时，主控制器控制所有第一电磁继电器的触点的第一连接端与第三连接端连接，使每个火工品的两端均接地。

当测量火工品回路阻值时，主控制器控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接；主控制器控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与恒流源导通，并与直流电源断开；主控制器控制所有控制开关的输入端与输出端按预设的测量时序导通，并根据每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流求得回路阻值。

当使用火工品时，主控制器控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接；主控制器控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与直流电源导通，并与恒流源断开；主控制器控制所有控制开关的输入端与输出端按预设的使用时序导通。

作为可选的实施方式，主控制器控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与恒流源导通，并与直流电源断开，具体包括以下步骤：

主控制器控制第二电磁继电器的触点的第一连接端与第二连接端连接，并控制第三电磁继电器的第一触点的第一连接端与第二连接端连接。

作为可选的实施方式，主控制器根据每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流求得回路阻值，具体包括以下步骤：

第一测量模块测量流过采样电阻的电流。

主控制器根据测量的电流值、恒流源的电流值以及采样电阻的阻值计算得到每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流，再根据计算得到的每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流，求得该火工品的回路阻值。

作为可选的实施方式，当贮存或运输火工品时，主控制器控制第二电磁继电器的触点的第一连接端与第二连接端断开。主控制器控制第三电磁继电器的第一触点的第一连接端与第二连接端断开。主控制器控制所有控制开关的控制部断开。在火工品贮存或运输阶段，主控制器将直流电源和恒流源不接入电路，保证火工品的安全。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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发明和简化描述，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发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等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要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种飞行器火工品的管控电路，其特征在于，包括：

多个火工品组，每个所述火工品组均包括至少一个火工品，所有所述火工品的一端均接地；

多个第一电磁继电器，一个所述第一电磁继电器设有与一个火工品组的一个火工品一一对应的触点，且每个所述第一电磁继电器的触点的第一连接端接地、第三连接端与对应的一个火工品连接；

多个固态继电器，一个所述固态继电器设有与对应的一个第一电磁继电器的一个触点一一对应的控制开关，且每个所述控制开关的输出端与对应的一个第一电磁继电器的触点的第二连接端连接；

主控制器，其被配置为：

当贮存或运输火工品时，所述主控制器用于控制所有第一电磁继电器的触点的第一连接端与第三连接端连接；

当测量火工品回路阻值时，所述主控制器用于控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接；所述主控制器用于控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与恒流源导通，并与直流电源断开；所述主控制器用于控制所有控制开关的输入端与输出端按预设的测量时序导通，并根据每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流求得回路阻值；

当使用火工品时，所述主控制器用于控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接；所述主控制器用于控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与直流电源导通，并与恒流源断开；所述主控制器用于控制所有控制开关的的输入端与输出端按预设的使用时序导通。

2.如权利要求1所述的一种飞行器火工品的管控电路，其特征在于，还包括：

第二电磁继电器，其触点的第一连接端与恒流源连接，其触点的第二连接端与所有所述控制开关的输入端连接，其控制端与所述主控制器连接；

采样电阻，其一端接地，另一端与恒流源连接；

第一测量模块，其与所述采样电阻串联，所述第一测量模块用于测量流过所述采样电阻的电流。

3.如权利要求1所述的一种飞行器火工品的管控电路，其特征在于，还包括：

第三电磁继电器，其第一触点的第一连接端和第二触点的第二连接端与直流电源连接，其第一触点的第二连接端与所有所述控制开关的输入端连接，其控制端和第二触点的第一连接端与主控制器连接。

4.如权利要求3所述的一种飞行器火工品的管控电路，其特征在于，还包括：

第二测量模块，其设于所述第三电磁继电器的第一触点的第二连接端与所有所述控制开关的输入端之间，所述第二测量模块用于测量所述第三电磁继电器的第一触点的第二连接端的电压并发送至所述主控制器。

5.如权利要求1所述的一种飞行器火工品的管控电路，其特征在于：每个所述第一电磁继电器均设有四个触点。

6.如权利要求1所述的一种飞行器火工品的管控电路，其特征在于：所述主控制器为PLC。

7.一种基于权利要求1所述的一种飞行器火工品的管控电路的飞行器火工品的管控方法，其特征在于，包括以下步骤：

当贮存或运输火工品时，主控制器控制所有第一电磁继电器的触点的第一连接端与第三连接端连接，使每个火工品的两端均接地；

当测量火工品回路阻值时，主控制器控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接；主控制器控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与恒流源导通，并与直流电源断开；主控制器控制所有控制开关的输入端与输出端按预设的测量时序导通，并根据每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流求得回路阻值；

当使用火工品时，主控制器控制所有第一电磁继电器的触点的第二连接端与第三连接端连接；主控制器控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与直流电源导通，并与恒流源断开；主控制器控制所有控制开关的输入端与输出端按预设的使用时序导通。

8.如权利要求7所述的一种飞行器火工品的管控方法，其特征在于，主控制器控制所有固态继电器的所有控制开关的输入端与恒流源导通，并与直流电源断开，具体包括以下步骤：

主控制器控制第二电磁继电器的触点的第一连接端与第二连接端连接，并控制第三电磁继电器的第一触点的第一连接端与第二连接端连接。

9.如权利要求7所述的一种飞行器火工品的管控方法，其特征在于，主控制器根据每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流求得回路阻值，具体包括以下步骤：

第一测量模块测量流过采样电阻的电流；

主控制器根据测量的电流值、恒流源的电流值以及采样电阻的阻值计算得到每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流，再根据计算得到的每个火工品两端的电压和流过该火工品的电流，求得该火工品的回路阻值。

10.如权利要求7所述的一种飞行器火工品的管控方法，其特征在于：

当贮存或运输火工品时，主控制器控制第二电磁继电器的触点的第一连接端与第二连接端断开；主控制器控制第三电磁继电器的第一触点的第一连接端与第二连接端断开；主控制器控制所有控制开关的控制部断开。

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