CN204854479U - 无线电遥控人工引雷火箭点火装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无线电遥控人工引雷火箭点火装置，包括数字编码发射器和解码接收引爆器两部分；所述的解码接收引爆器，包括有电磁屏蔽和防水功能的铝合金外壳、无线电接收天线、防水开关、屏蔽双绞线，以及封装在铝合金壳内的无线电接收控制电路；所述无线电接收控制电路，采用紧凑防电磁干扰布线，包括带通滤波器、微型高频接收模块、解码集成电路、驱动电路、继电器、储能电容和蓄电池。本实用新型装置体积小，价格低廉，使用方便，抗电磁干扰能力强，具有极高的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线电遥控人工引雷火箭点火装置，特别是一种在强雷电干扰环境中的无线电遥控人工触发雷电的火箭点火装置。
背景技术
人工引雷（火箭引雷），通常是在适宜的雷暴条件下，向雷暴云发射尾部携带一根细长导线的小型火箭来触发闪电，该技术不仅可令雷电击中某一固定地点，且可在某种程度上控制雷电的发送时间，为研究雷电物理及各种防雷方法提供了极其方便的途径。众所周知，引雷系统中的火箭发控装置不可或缺，其通过导线可以实现远距离控制火箭，但引雷一旦成功，强大的雷电流在沿导线流经控制室的过程中产生极强的电磁辐射，会对人员、设备造成损害。此外，拉线遥控点火技术要求在发控点与发射点之间数十米的距离内不能存在障碍物，且地势平坦，否则拉绳难以成功牵动，火箭也就难以点火。为了消除这个缺陷，无线电遥控点火技术应运而生，但在强烈、复杂的雷电电磁环境下，传统的无线电遥控接收机极易误触发火箭或者控制失效。针对上述问题，中国专利ZL200510041659.2“人工引发雷电气动遥控火箭点火装置”，2005年公开了一种通过压缩空气来启动开关进行火箭点火的装置。该装置利用压缩空气替代发控点与发射点间的连接导线，切断了雷电流流向发控点的路径，但气动点火装置复杂，一旦气路漏气，点火装置就会失效，且较长的输气管道使其应用和维护均不方便。
发明内容
针对现有人工引雷火箭点火装置的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种安全可靠、使用简便、低成本的无线电遥控人工引雷火箭点火装置。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种无线电遥控人工引雷火箭点火装置，包括数字编码发射器和解码接收引爆器两部分，所述的解码接收引爆器，包括有电磁屏蔽和防水功能的铝合金外壳、防水开关、无线电接收天线、屏蔽双绞线，以及封装在铝合金壳内的无线电接收控制电路；所述无线电接收控制电路采用紧凑防电磁干扰布线，包括带通滤波器、微型高频接收模块、解码集成电路、驱动电路、继电器、储能电容和蓄电池。
所述的屏蔽双绞线通过航空插头与引爆器连接，输出脉冲电流到引雷火箭。
所述滤波器设计为315MHz带通滤波器，对承载点火指令的无线电波进行滤波。
所述微型高频接收模块对滤波后的无线电信号进行放大解调。
所述的解码集成电路输出解码有效和解码信号双重确认指令。
所述的驱动电路接收解码集成电路的解码信号和解码有效双重信号，并进行滤波，然后对此双重信号放大、做“与”运算后，驱动继电器。
所述的继电器为双刀双掷开关；常闭时，一输出开关刀短路，保护火箭的电爆管，另一开关刀给储能电容充电；动作时，切换储能电容，使之与电源串联并输出点火脉冲电流，引爆火箭的电爆管。
所述的储能电容在解码接收引爆器加电处于待机时，由电源通过限流电阻和单向导电二极管对其进行充电储能；在点火时，通过继电器的切换与电源串联提高电压后输出点火脉冲电流。
所述的蓄电池装有保护电路，可反复充电，为无线电接收控制电路提供电能。
本实用新型的优点有：
1、电路结构紧凑、微型化，抗电磁干扰能力强，价格低廉，使用方便；
2、解码接收引爆器的电路安装在防水的铝合金壳子中，点火电流从航空插头输出，经屏蔽双绞线送到电爆管，具有极强的抗电磁干扰能力；
3、无线电遥控频率为315MHz，远高于雷电所覆盖的电磁频谱，天线接收的无线电遥控信号再经带通滤波器滤波，滤除雷电干扰能量，抗干扰能力进一步提高；
4、遥控指令经编码加密，接收端的解码接收引爆器有解码信号和解码有效双重确认指令，双重确认的指令经驱动电路滤波、放大后驱动微型继电器，点爆电爆管；待机时继电器输出处于短路状态保护电爆管，因而安全性极高；
5、电源采用容量大、可反复充电的锂电池，因而工作时间长；
6、利用双刀双掷开关型继电器切换储能电容，实现输出脉冲的电压加倍，降低对电源电压的要求。
附图说明
图1是本实用新型涉及的无线电遥控人工引雷火箭点火装置示意图；
图2是本实用新型的驱动电路和继电器电路图。
具体实施方式
以下结合附图，详细说明本实用新型的实施方式。
结合图1，本实用新型涉及的无线电遥控人工引雷火箭点火装置，包括数字编码发射器[1]和解码接收引爆器两部分组成，所述的解码接收引爆器，包括有电磁屏蔽和防水功能的铝合金外壳[2]、无线电接收天线[3]、防水开关[5]、屏蔽双绞线[12]，以及封装在铝合金壳内的无线电接收控制电路；所述无线电接收控制电路采用紧凑防电磁干扰布线，包括带通滤波器[6]、微型高频接收模块[7]、解码集成电路[8]、驱动电路[9]、继电器[11]、储能电容[10]和蓄电池[4]。
所述的屏蔽双绞线[12]通过航空插头与引爆器连接，输出脉冲电流到引雷火箭。
所述带通滤波器[6]用于对无线接收天线[3]接收的承载点火指令的无线电波进行滤波。
所述微型高频接收模块[7]用以接收315MHz带通滤波器[6]滤波后的无线电波，并进行放大解调。
所述的解码集成电路[8]接收微型高频模块[7]发出的解调信号，进行解码，若指令正确，则输出解码有效和解码信号双重确认指令。
所述的驱动电路[9]接收解码集成电路[8]的解码有效和解码信号双重确认信号。解码有效信号经图2中C3、R2、C5、R4电容、电阻无源滤波后由三极管T1放大；解码信号经C4、R3、C6、R5电容、电阻无源滤波后由三极管T2放大；这两路信号放大后串联做“与”运算，连接到Relay继电器的驱动线圈，驱动继电器动作。
图2中的继电器Relay为DIP10封装微型结构，其1脚和10脚为驱动线圈；4、3、2脚为一双掷开关，其中3脚为固定点，4脚为常开触点，2脚为常闭触点；7、8、9脚为另一双掷开关，其中8脚为固定点，7脚为常开触点，9脚为常闭触点；这两个双掷开关联动。常闭时，一输出开关刀短路，保护火箭的电爆管，另一开关刀给储能电容充电；当驱动电路驱动继电器Relay的线圈时，两个开关从常闭触点切换到常开触点，电容C1与电源VCC串联，促使继电器输出点火脉冲电流。
结合图2描述的C1储能电容与继电器连接关系，当解码接收引爆器加电处于待机时，由电源VCC经限流电阻R1和单向导电二极管D1对储能电容C1进行充电；点火时，通过继电器的切换与电源串联提高电压后输出点火脉冲电流，引爆引雷火箭。
所述的蓄电池[4]为装有保护电路可反复充电的锂电池，为带通滤波器[6]、微型高频接收模块[7]、解码集成电路[8]、驱动电路[9]、继电器[11]以及储能电容[10]提供电能。
本实用新型涉及的无线电遥控人工引雷火箭点火装置的工作过程为：
将解码接收引爆器的点火输出屏蔽双绞线与引雷火箭的点火线连接，并处于通电待机状态，此时解码接收引爆器内的储能电容充电，输出处于短路保护状态。当雷暴来临且大气电场值满足引雷条件时，给数字编码发射器加电，按下点火按钮，发出无线电点火指令。承载着点火指令的315MHz无线电波到达解码接收引爆器的天线，经过315MHz带通滤波器进入微型高频接收模块，进行放大解调；解调后的信号输送到解码集成电路，若解码正确，输出解码信号及解码有效双路信号，由驱动电路滤波、放大、作“与”运算后驱动继电器动作，将储能电容与蓄电池串联后发送点火脉冲电流，引爆引雷火箭，促使引雷火箭升空。
Claims (7)
1.一种无线电遥控人工引雷火箭点火装置，包括数字编码发射器和解码接收引爆器两部分，所述的解码接收引爆器，包括有电磁屏蔽和防水功能的铝合金外壳、无线电接收天线、防水开关、屏蔽双绞线，以及封装在铝合金壳内的无线电接收控制电路；所述无线电接收控制电路，其特征是：采用紧凑防电磁干扰布线，包括带通滤波器、微型高频接收模块、解码集成电路、驱动电路、继电器、储能电容和蓄电池。
2.如权利要求1所述的无线电遥控人工引雷火箭点火装置，其特征是，屏蔽双绞线通过航空插头与引爆器连接，输出脉冲电流到引雷火箭。
3.如权利要求1所述的无线电遥控人工引雷火箭点火装置，其特征是，解码集成电路输出解码有效和解码信号双重确认指令。
4.如权利要求1所述的无线电遥控人工引雷火箭点火装置，其特征是，驱动电路接收解码集成电路输出的解码信号和解码有效双重信号，并进行滤波，然后对这双重信号放大、做“与”运算后，驱动继电器。
5.如权利要求1所述的无线电遥控人工引雷火箭点火装置，其特征是，继电器为双刀双掷开关，常闭时，一输出开关短路，保护连接着火箭的电爆管，另一开关给储能电容充电；动作时，切换储能电容，使之与电源串联升压，并输出点火脉冲电流，引爆火箭的电爆管。
6.如权利要求1所述的无线电遥控人工引雷火箭点火装置，其特征是，储能电容在解码接收引爆器加电处于待机时，由电源通过一个限流电阻和单向导电二极管对其充电、储能；在点火时，通过继电器的切换与电源串联提高电压后，输出点火脉冲电流。
7.如权利要求1所述的无线电遥控人工引雷火箭点火装置，其特征是，蓄电池为装有保护电路可反复充电的锂电池，用于向无线电接收控制电路提供电能。
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