CN113091528B - 一种火箭发射控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种火箭发射控制装置及其控制方法。所述火箭发射控制装置包括：火箭控制设备，其用于先发出发射指令，然后再发出取消发射指令；火箭点火电路，其包括第一级火箭控制模块至第N级火箭控制模块，第n级火箭控制模块包括与所述火箭控制设备通信连接的第n级火箭控制电路和第n级火箭点火头，所述第n级火箭控制电路设置有第n级火箭延迟时间，当所述第n级火箭控制电路接收到所述火箭控制设备发出的所述发射指令时，开始计时，若该计时时间达到所述第n级火箭延迟时间，则第n级火箭控制电路激发第n级火箭点火头点火；当所述第n级火箭控制电路接收到所述火箭控制设备发出的所述取消发射指令时，则中止计时。这样可以有效预防第一级点火失败引起的炸架事故。

Description

一种火箭发射控制装置及其控制方法

【技术领域】

本发明涉及火箭发射技术领域，特别涉及一种火箭发射控制装置及其控制方法。

【背景技术】

目前国内常用的人工降雨气象火箭通常使用电激发进行点火，即在发射时通过对延期点火头进行电容放电或者恒流放电，产生火花，引燃推进燃料，发射火箭。这种方法有个潜在的隐患，当第一级推进发动机出现异常使得火箭在发射后滞留在发射架上，第二级和第三级无法停止点火，等到达延期时间后就会继续点火，导致炸发射架事故。

因此，有必要提出一种改进的技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种火箭发射控制装置及其控制方法，其不仅可以对火箭进行点火控制，而且还可以有效预防第一级点火失败引起的炸架事故。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种火箭发射控制装置，其包括：火箭控制设备，其用于先发出发射指令，然后再发出取消发射指令；火箭点火电路，其包括第一级火箭控制模块至第N级火箭控制模块，其中，任意一级火箭控制模块表示为第n级火箭控制模块，所述第n级火箭控制模块包括第n级火箭控制电路和第n级火箭点火头，所述第n级火箭控制电路的输入端与所述火箭控制设备通信连接，所述第n级火箭控制电路的输出端与第n级火箭点火头电连接，所述第n级火箭控制电路设置有第n级火箭延迟时间，当所述第n级火箭控制电路接收到所述火箭控制设备发出的所述发射指令时，开始计时，若该计时时间达到所述第n级火箭延迟时间，则第n级火箭控制电路激发第n级火箭点火头点火；当所述第n级火箭控制电路接收到所述火箭控制设备发出的所述取消发射指令时，则中止计时，其中，N和n为大于等于2的自然数，且2≦n≦N。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种火箭发射控制装置的控制方法包括：所火箭控制设备发出发射指令，以使各级火箭控制电路同时开始计时；当第一级火箭控制电路的计时时间达到第一级火箭延迟时间，则第一级火箭控制电路激发第一级火箭点火头点火；当所述第一级火箭控制电路激发第一级火箭点火头点火后，等待预定时间，所述预定时间小于第二级火箭延迟时间与第一级火箭延迟时间的差值；所述火箭控制设备发出取消发射指令。

与现有技术相比，本发明通过在火箭内部使用各级火箭控制电路控制点火时间，以数码火箭替换传统的延期火药火箭，并且在发射指令后增加取消发射指令，从而不仅可以对火箭进行点火控制，而且还可以有效预防第一级点火失败引起的炸架事故。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明在一个实施例中的火箭发射控制装置的电路示意图；

图2为本发明中如图1所示的火箭发射控制装置的控制方法在一个实施例中的流程图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。

请参考图1所示，其为本发明在一个实施例中的火箭发射控制装置的电路示意图。图1所示的火箭发射控制装置包括设置于火箭200外的火箭控制设备100，以及设置于火箭200内的火箭点火电路(未标识)。在一个优选的实施例中，火箭200为为气象火箭，例如，增雨防雹火箭。

在图1所示的实施例中，火箭200为三级火箭，设置于火箭200内的火箭点火电路包括第一级火箭控制模块210、第二级火箭控制模块220和第三级火箭控制模块230，且三者的电路结构相似。其中，第一级火箭控制模块210包括第一级火箭控制电路212和第一级火箭点火头214，第一级火箭控制电路212的输入端与火箭控制设备100通信连接，第一级火箭控制电路212的输出端与第一级火箭点火头214电连接，第一级火箭控制电路212设置有第一级火箭延迟时间(或第一级火箭点火时间)。第二级火箭控制模块220包括第二级火箭控制电路222和第二级火箭点火头224，第二级火箭控制电路222的输入端与火箭控制设备100通信连接，第二级火箭控制电路222的输出端与第二级火箭点火头224电连接，第二级火箭控制电路222设置有第二级火箭延迟时间(或第二级火箭点火时间)。第三级火箭控制模块230包括第三级火箭控制电路232和第三级火箭点火头234，第三级火箭控制电路232的输入端与火箭控制设备100通信连接，第三级火箭控制电路232的输出端与第三级火箭点火头234电连接，第三级火箭控制电路232设置有第三级火箭延迟时间(或第三级火箭点火时间)。

火箭控制设备100用于先发出发射指令(或点火指令)，然后再发出取消发射指令(或取消点火指令、中止发射指令)。当第一级火箭控制电路212接收到火箭控制设备100发出的发射指令时，开始计时，若该计时时间达到第一级火箭延迟时间，则第一级火箭控制电路212激发(或驱动)第一级火箭点火头214点火；当第一级火箭控制电路212接收到火箭控制设备100发出的取消发射指令时，则中止计时。同理，当第二级火箭控制电路222接收到火箭控制设备100发出的发射指令时，开始计时，若该计时时间达到第二级火箭延迟时间，则第二级火箭控制电路222激发(或驱动)第二级火箭点火头224点火；当第二级火箭控制电路222接收到火箭控制设备100发出的取消发射指令时，则中止计时。当第三级火箭控制电路232接收到火箭控制设备100发出的发射指令时，开始计时，若该计时时间达到第三级火箭延迟时间，则第三级火箭控制电路232激发(或驱动)第三级火箭点火头234点火；当第三级火箭控制电路232接收到火箭控制设备100发出的取消发射指令时，则中止计时。

需要特别说明的是，在另一个实施例中，火箭200可以为二级火箭，设置于火箭200内的火箭点火电路仅包括第一级火箭控制模块210和第二级火箭控制模块220。在再一个实施例中，火箭200可以为四级火箭或更多级火箭，相应的，设置于火箭200内的火箭点火电路可以包括第一级火箭控制模块210、第二级火箭控制模块220、第三级火箭控制模块230、第四级火箭控制模块、……。也就是说，基于火箭200的级数，设置于火箭200内的火箭点火电路包括第一级火箭控制模块210至第N级火箭控制模块，其中，任意一级火箭控制模块表示为第n级火箭控制模块，第n级火箭控制模块包括第n级火箭控制电路和第n级火箭点火头。第n级火箭控制电路的输入端与火箭控制设备100通信连接，第n级火箭控制电路的输出端与第n级火箭点火头电连接，第n级火箭控制电路设置有第n级火箭延迟时间，当第n级火箭控制电路接收到火箭控制设备100发出的发射指令时，开始计时，若该计时时间达到第n级火箭延迟时间，则第n级火箭控制电路激发第n级火箭点火头点火；当第n级火箭控制电路接收到火箭控制设备100发出的取消发射指令时，则中止计时，第n级火箭控制电路取消对第n级火箭点火头点火，其中，N和n为大于等于2的自然数，且2≦n≦N。在图1所示的实施例中，N＝3。在一个实施例中，各级火箭控制电路可以为各级火箭控制芯片。

在图1所示的具体实施例中，火箭控制设备100设置于火箭200外；火箭点火电路设置于火箭200内；火箭控制设备100通过总线与火箭点火电路通信连接，在火箭200离开发射架时，总线断开。火箭控制设备100通过协议与火箭200内的各级火箭控制电路进行通讯，例如，串口通信协议，SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)通信协议，及各种自定义接口通信协议。火箭控制设备100发出相应指令，以让各级火箭控制电路进行倒计时点火、取消点火、自检等功能。

为了方便表述，除第一级火箭控制电路212外，其余各级火箭控制电路(例如，第二级火箭控制电路222和第三级火箭控制电路232)称为后级火箭控制电路；除所述第一级火箭延迟时间外，其余各级火箭延迟时间称为后级火箭延迟时间。其中，第一级火箭延迟时间小于后级火箭延迟时间。通常，第一级火箭延迟时间最小，越往后时间越长。也就是说，自第一级火箭延迟时间至第N级火箭延迟时间逐级递增。

在图1所示的具体实施例中，自第一级火箭延迟时间至第三级火箭延迟时间逐级递增，比如，所述第一级火箭延迟时间小于所述第二级火箭延迟时间；所述第二级火箭延迟时间小于所述第三级火箭延迟时间。

图1所示的火箭发射控制装置的防炸架的原理是：当需要发射火箭200时，火箭控制设备100发出发射指令给各级火箭控制电路212、222、232，以使各级火箭控制电路212、222、232同时开始计时，当某一级火箭控制电路计时达到该级火箭延迟时间时，该级火箭控制电路就会激发该级火箭点火头点火；在第一级火箭控制电路212计时达到第一级火箭延迟时间(或第一级火箭延迟时间结束)后，且第二级火箭控制电路222计时达到第二级火箭延迟时间(或第二级火箭延迟时间结束)前，火箭控制设备100对火箭200(或各级火箭控制电路212、222、232)发出取消发射指令。这样，如果第一级火箭点火没有出问题(或正常)，火箭200发射成功，离开发射架，火箭控制设备100与各级火箭控制电路212、222、232的通讯连接自动断开，则该取消发射指令不会被传送至所述后级火箭控制电路222、232上，即该取消发射指令不会作用在后级火箭控制电路222、232上；如果第一级火箭点火出现问题(或不正常)，火箭200未离开发射架，火箭控制设备100与各级火箭控制电路212、222、232的通讯连接未断开，则后级火箭控制电路222、232会在激发相应的点火头点火之前接收到停止发射指令，不再激发相应的点火头点火，从而达到防止炸架的目的。

参考图2所示，其为本发明中如图1所示的火箭发射控制装置的控制方法在一个实施例中的流程图。图2所示的火箭发射控制装置的控制方法包括如下步骤。

步骤310、火箭控制设备100发出发射指令，以使各级火箭控制电路212、222、232同时开始计时。

步骤320、当第一级火箭控制电路212的计时时间达到第一级火箭延迟时间，则第一级火箭控制电路212激发第一级火箭点火头214点火。在图2所示的具体实施例中，第一级火箭延迟时间为0秒，第一级火箭控制电路212在接收到发射指令后直接激发第一级火箭点火头214点火。

步骤330、当第一级火箭控制电路212激发第一级火箭点火头214点火后(或当第一级火箭控制电路212的计时时间达到第一级火箭延迟时间后)，等待预定时间。该预定时间小于第二级火箭延迟时间与第一级火箭延迟时间的差值。

步骤340、火箭控制设备100发出取消发射指令。在图2所示的具体实施例中，第一级火箭延迟时间为0秒，第二级火箭延迟时间为5秒，该预定时间为2秒，则火箭控制设备100在发出发射指令的2秒后发出取消发射指令。

步骤350、如果第一级火箭点火没有出问题(或正常)，火箭200发射成功，离开发射架，火箭控制设备100与各级火箭控制电路212、222、232的通讯连接自动断开，则该取消发射指令不会被传送至所述后级火箭控制电路222、232上，即该取消发射指令不会作用在后级火箭控制电路222、232上，后级火箭控制电路222、232会在计时达到该级火箭延迟时间时，激发该级火箭点火头点火。

步骤360、如果第一级火箭点火出现问题(或不正常)，火箭200未离开发射架，火箭控制设备100与各级火箭控制电路212、222、232的通讯连接未断开，则后级火箭控制电路222、232会在激发相应的点火头点火之前接收到停止发射指令，不再激发相应的点火头点火。

在图2所示的具体实施例中，第一级火箭延迟时间为0秒，第二级火箭延迟时间为5秒，该预定时间为2秒，则火箭控制设备100在发出发射指令的2秒后发出取消发射指令。如果第一级火箭点火成功，火箭200离开发射架则第二级火箭会在5秒后点火，如果第一级火箭点火不成功，火箭200滞留在发射架上，则第二级火箭会在第2秒收到取消发射指令而取消点火。

综上所述，本发明设置有火箭控制设备100和设置于所述火箭200内的第一级火箭控制电路至第N级火箭控制电路。当需要发射火箭200时，火箭控制设备100发出发射指令给各级火箭控制电路212、222、232，以使各级火箭控制电路212、222、232同时开始计时，当某一级火箭控制电路计时达到该级火箭延迟时间时，该级火箭控制电路就会激发该级火箭点火头点火；在第一级火箭控制电路212计时达到第一级火箭延迟时间(或第一级火箭延迟时间结束)后，且第二级火箭控制电路222计时达到第二级火箭延迟时间(或第二级火箭延迟时间结束)前，火箭控制设备100对火箭200(或各级火箭控制电路212、222、232)发出取消发射指令。这样，如果第一级火箭点火没有出问题(或正常)，火箭200发射成功，离开发射架，火箭控制设备100与各级火箭控制电路212、222、232的通讯连接自动断开，则该取消发射指令不会被传送至所述后级火箭控制电路222、232上，即该取消发射指令不会作用在后级火箭控制电路222、232上；如果第一级火箭点火出现问题(或不正常)，火箭200未离开发射架，火箭控制设备100与各级火箭控制电路212、222、232的通讯连接未断开，则后级火箭控制电路222、232会在激发相应的点火头点火之前接收到停止发射指令，不再激发相应的点火头点火，从而达到防止炸架的目的。

在本发明中，“连接”、“相连”、“连”、“接”等表示电性连接的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (8)

1.一种火箭发射控制装置，其特征在于，其包括：

火箭控制设备，其用于先发出发射指令，然后再发出取消发射指令；

火箭点火电路，其包括第一级火箭控制模块至第N级火箭控制模块，其中，任意一级火箭控制模块表示为第n级火箭控制模块，所述第n级火箭控制模块包括第n级火箭控制电路和第n级火箭点火头，

所述第n级火箭控制电路的输入端与所述火箭控制设备通信连接，所述第n级火箭控制电路的输出端与第n级火箭点火头电连接，所述第n级火箭控制电路设置有第n级火箭延迟时间，当所述第n级火箭控制电路接收到所述火箭控制设备发出的所述发射指令时，开始计时，若该计时时间达到所述第n级火箭延迟时间，则第n级火箭控制电路激发第n级火箭点火头点火；当所述第n级火箭控制电路接收到所述火箭控制设备发出的所述取消发射指令时，则中止计时，

其中，N和n为大于等于2的自然数，且2≦n≦N，

除第一级火箭控制电路外，其余各级火箭控制电路称为后级火箭控制电路；除第一级火箭延迟时间外，其余各级火箭延迟时间称为后级火箭延迟时间，其中，所述第一级火箭延迟时间小于所述后级火箭延迟时间，

自第一级火箭延迟时间至第N级火箭延迟时间逐级递增，

当需要发射所述火箭时，所述火箭控制设备发出所述发射指令给各级火箭控制电路，以使各级火箭控制电路同时开始计时；

在所述第一级火箭控制电路计时达到所述第一级火箭延迟时间后，且第二级火箭控制电路计时达到第二级火箭延迟时间前，所述火箭控制设备对所述火箭发出取消发射指令；

如果第一级火箭点火正常，所述火箭离开发射架，所述火箭控制设备与各级火箭控制电路的通讯连接自动断开，所述取消发射指令不会被传送至所述后级火箭控制电路；如果第一级火箭点火不正常，所述火箭未离开发射架，所述火箭控制设备与各级火箭控制电路的通讯连接未断开，所述后级火箭控制电路会在激发相应的点火头点火之前接收到取消发射指令；

所述火箭控制设备通过总线与所述火箭点火电路通信连接，

在所述火箭离开发射架时，所述总线断开。

2.根据权利要求1所述的火箭发射控制装置，其特征在于，

所述火箭点火电路设置于所述火箭内；

所述火箭为增雨防雹火箭。

3.根据权利要求1所述的火箭发射控制装置，其特征在于，

N等于3；

所述第一级火箭延迟时间小于所述第二级火箭延迟时间；

所述第二级火箭延迟时间小于第三级火箭延迟时间。

4.根据权利要求1所述的火箭发射控制装置，其特征在于，

所述火箭控制设备通过协议与所述火箭内的各级火箭控制电路进行通讯，

通信协议为串口通信协议、串行外设接口通信协议，以及各种自定义接口通信协议。

5.根据权利要求1所述的火箭发射控制装置，其特征在于，

所述火箭控制设备设置于火箭外；

所述火箭点火电路设置于所述火箭内。

6.一种如权利要求1-5任一所述的火箭发射控制装置的控制方法，其特征在于，其包括：

所火箭控制设备发出发射指令，以使各级火箭控制电路同时开始计时；

当第一级火箭控制电路的计时时间达到第一级火箭延迟时间，则第一级火箭控制电路激发第一级火箭点火头点火；

当所述第一级火箭控制电路激发第一级火箭点火头点火后，等待预定时间，所述预定时间小于第二级火箭延迟时间与第一级火箭延迟时间的差值；

所述火箭控制设备发出取消发射指令。

7.根据权利要求6所述的火箭发射控制装置的控制方法，其特征在于，

如果第一级火箭点火正常，所述火箭离开发射架，所述火箭控制设备与各级火箭控制电路的通讯连接自动断开，所述取消发射指令不会被传送至所述后级火箭控制电路；

如果第一级火箭点火不正常，所述火箭未离开发射架，所述火箭控制设备与各级火箭控制电路的通讯连接未断开，所述后级火箭控制电路会在激发相应的点火头点火之前接收到取消发射指令。

8.根据权利要求6所述的火箭发射控制装置的控制方法，其特征在于，

第一级火箭延迟时间为0秒，

所述第一级火箭控制电路在接收到发射指令后直接激发所述第一级火箭点火头点火；

所述火箭控制设备在发出所述发射指令的所述预定时间后发出所述取消发射指令。

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