CN207365828U - 一种融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置 - Google Patents

Abstract

一种融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置，包括能够发射激光并采集回波信号的激光定距装置以及能够实时监测弹体姿态的角度传感器，所述的激光定距装置和角度传感器将采集到的信号传输至信号处理电路，信号处理电路根据弹体姿态和弹目距离能够计算出弹体所位于的弹道以及弹体高度，所述的信号处理电路还连接起爆装置，在弹体到达预定高度时控制弹体的战斗部引爆。本实用新型能够通过信号处理电路在干扰较严重的烟尘云雾区域屏蔽激光定距装置输出信号，再在干扰较小的区域接受激光定距装置输出信号，避免干扰造成的引信误触发致使弹丸早炸。本实用新型能够准确的确定出最佳起爆点，起爆弹丸以达到最大毁伤效果且加工成本较低。

Description

一种融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置

技术领域

本实用新型涉及一种非接触式引信装置，具体涉及一种融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置，适用于迫弹及炮弹，优化起爆效果。

背景技术

引信是装在炮弹、炸弹、地雷等上的一种引爆装置，它分为着发引信、时间引信、非接触式引信。激光近炸引信是一种非接触式引信。近年来，因其独特的优点而被广泛应用于导弹、火箭弹等武器。激光是一种对烟尘云雾等小颗粒物质散射特性及吸收特性敏感的光线，因此抗干扰特性是激光近炸引信薄弱环节。目前，现有的激光近炸引信通过发射脉冲编码、多回波信号等方式排除小颗粒物质干扰，但是战场环境往往是复杂多变的，这种方式也不能防止激光引信误触发。于是，复合引信便出现了。人们采用无线电引信和激光引信复合、红外引信和激光引信复合、GPS和激光引信复合，以提高引信的可靠性，但是相应的成本也提升了，尤其是一些低成本的弹例，如迫弹、炮弹等，一个无线电引信造价相当于几枚甚至几十枚炮弹造价。近炸引信是一种在距目标一定的距离时即可起爆弹药的引信。现有的激光近炸引信对于距离的确定往往是从其设计原理上确定的，并且是一个范围，不能给出具体的弹目距离，无法准确的确认最佳起爆点，只能通过发射前弹上预装载的延时来确定起爆点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置，能够准确找出最佳起爆点完成起爆，抗干扰能力强。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

包括能够发射激光并采集回波信号的激光定距装置以及能够实时监测弹体姿态的角度传感器，所述的激光定距装置和角度传感器将采集到的信号传输至信号处理电路，信号处理电路根据弹体姿态和弹目距离能够计算出弹体所位于的弹道以及弹体高度，所述的信号处理电路还连接起爆装置，在弹体到达预定高度时控制弹体的战斗部引爆。

所述融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置还包括用于给激光定距装置、角度传感器、信号处理电路以及起爆装置进行供电的发电机及稳压电路。

所述的激光定距装置、角度传感器、信号处理电路、起爆装置、发电机及稳压电路均通过PCB板固定于壳体内腔，壳体内腔密封，在盖体上留有接插件。

所述的信号处理电路包括C8051FX单片机。

角度传感器所监测弹体姿态处于弹道上升阶段时，信号处理电路能够控制激光定距装置屏蔽弹目距离输出，弹体姿态处于弹道下降阶段时，信号处理电路能够接受激光定距装置输出的弹目距离。所述的角度传感器通过稳压电路连接信号处理电路。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：当炮弹发射出去，弹道一般为抛物线形状，大体分为上升和下降两个阶段。本实用新型采用角度传感器实时测量弹体姿态，判断弹体处于弹道的哪个阶段。在现有技术中，激光近炸引信不具有测量弹体姿态的功能，如果在弹道上升阶段突遇烟尘云雾团，激光引信可能会触发，致使弹丸早炸。本实用新型能够通过信号处理电路在干扰较严重的烟尘云雾区域屏蔽激光定距装置输出信号，再在干扰较小的区域接受激光定距装置输出信号，避免干扰造成的引信误触发致使弹丸早炸。本实用新型能够准确的确定出最佳起爆点，起爆弹丸以达到最大毁伤效果且加工成本较低。

进一步的，本实用新型角度传感器所监测弹体姿态处于弹道上升阶段时，信号处理电路能够控制激光定距装置屏蔽弹目距离输出，弹体姿态处于弹道下降阶段时，信号处理电路能够接受激光定距装置输出的弹目距离，从而避免弹体在上升阶段激光近炸引信受战场环境中烟尘云雾等小颗粒物质影响，造成弹丸早炸。此外，本实用新型信号处理电路根据弹体姿态和弹目距离计算弹体所位于的弹道以及弹体高度，弹体高度为垂直距离，这是因为弹体下降时与地面会有一定夹角，并且此时弹道近似直线，激光定距装置输出距离为弹体与目标间斜向直线距离，若以此距离起爆战斗部，此时弹丸距离目标垂直距离小于预装订距离，毁伤范围会远小于以弹目垂直距离起爆弹丸的毁伤范围，即错过最佳起爆点。

附图说明

图1本实用新型的整体结构框图；

图2本实用新型结构分布示意图；

附图中：1-激光定距装置；2-角度传感器；3-信号处理电路；4-起爆装置；5-发电机及稳压电路；6接插件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

参见图1-2，本实用新型在结构上包括能够发射激光并采集回波信号的激光定距装置1以及能够实时监测弹体姿态的角度传感器2，激光定距装置1和角度传感器2将采集到的信号传输至信号处理电路3，信号处理电路3根据弹体姿态和弹目距离能够计算出弹体所位于的弹道以及弹体高度，信号处理电路3还连接起爆装置4，在弹体到达预定高度时控制弹体的战斗部引爆。本实用新型还包括用于给激光定距装置1、角度传感器2、信号处理电路3以及起爆装置4进行供电的发电机及稳压电路5。本实用新型的激光定距装置1、角度传感器2、信号处理电路3、起爆装置4、发电机及稳压电路5均通过PCB板固定于壳体内腔，壳体内腔密封，在壳体上安装后盖，后盖上留有接插件，接插件型号为J30J-15，接插件采用板前安装方式。信号处理电路3包括C8051FX单片机。

本实用新型激光定距装置1以一定的频率发射激光，探测目标并进行回波信号处理，计算弹目相距距离。角度传感器2所监测弹体姿态处于弹道上升阶段时，信号处理电路3能够控制激光定距装置1屏蔽弹目距离输出，弹体姿态处于弹道下降阶段时，信号处理电路3能够接受激光定距装置1输出的弹目距离。角度传感器2连接信号处理电路。

本实用新型采用角度传感器2实时监测弹体姿态，当弹体处于弹道上升阶段时，屏蔽激光定距装置1输出的弹目距离，从而避免弹体在上升阶段激光近炸引信受战场环境中烟尘云雾等小颗粒物质影响，造成弹丸早炸。当弹体处于弹道下降阶段时，信号处理电路3接受激光定距装置1输出的弹目距离，并应用激光近炸引信现有抗干扰方式进行处理识别。信号处理电路读取角度传感器2的信息及激光定距装置1输出的距离，进行计算，得出弹目垂直距离，当距离满足预设距离时起爆战斗部。弹体下降时与地面会有一定夹角，并且此时弹道近似直线，激光定距装置1输出距离为弹体与目标间斜向直线距离，若以此距离起爆战斗部，此时，弹丸距离目标垂直距离小于预装订距离，毁伤范围远小于以弹目垂直距离起爆弹丸的毁伤范围，即错过最佳的起爆点。本实用新型能适时起爆战斗部，以达到最佳毁伤效果。

Claims (6)

1.一种融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置，其特征在于：包括能够发射激光并采集回波信号的激光定距装置(1)以及能够实时监测弹体姿态的角度传感器(2)，所述的激光定距装置(1)和角度传感器(2)将采集到的信号传输至信号处理电路(3)，信号处理电路(3)根据弹体姿态和弹目距离能够计算出弹体所位于的弹道以及弹体高度，所述的信号处理电路(3)还连接起爆装置(4)，在弹体到达预定高度时控制弹体的战斗部引爆。

2.根据权利要求1所述融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置，其特征在于：还包括用于给激光定距装置(1)、角度传感器(2)、信号处理电路(3)以及起爆装置(4)进行供电的发电机及稳压电路(5)。

3.根据权利要求2所述融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置，其特征在于：所述的激光定距装置(1)、角度传感器(2)、信号处理电路(3)、起爆装置(4)、发电机及稳压电路(5)均通过PCB板固定于壳体内腔，壳体内腔密封，在壳体上留有接插件。

4.根据权利要求1所述融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置，其特征在于：所述的信号处理电路(3)包括C8051FX单片机。

5.根据权利要求1所述融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置，其特征在于：角度传感器(2)所监测弹体姿态处于弹道上升阶段时，信号处理电路(3)能够控制激光定距装置(1)屏蔽弹目距离输出，弹体姿态处于弹道下降阶段时，信号处理电路(3)能够接受激光定距装置(1)输出的弹目距离。

6.根据权利要求1所述融合距离和姿态信息的低成本复合激光近炸引信装置，其特征在于：所述的角度传感器(2)通过稳压电路连接信号处理电路(3)。