CN220604184U - 一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统，包括控制部分、红外部分、点火部分及电源部分；控制部分用于对红外部分及点火部分进行远程控制，包括欠压保护模块、遥控模块及PLC模块；PLC模块的输出端分别连接红外部分的接触器及点火部分的两路继电器；红外部分包括接触器、温控器及陶瓷加热片；接触器连接电源部分，温控器连接陶瓷加热片，用于获取温度并控制陶瓷加热片的通断；点火部分包括稳压模块、两路继电器、脉冲点火器、喷火嘴及气罐，两路继电器接收PLC模块的远程控制进行点火控制。本实用新型的远程点火控制和红外模拟具有很高的安全性与真实性，避免了人为点火造成的一系列危险隐患，并提高了演练的真实性。

Description

一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统

技术领域

本实用新型涉及飞机模拟训练技术领域，特别涉及一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统。

背景技术

目前军事方面已经存在的飞机模型多数只是形态上的相似或仅仅是简单的形状，真实性与操作性都达不到预期的效果，模拟演练时飞机毫无热源或热源点分布不真实，无法进行飞机的红外模拟；同时，在模拟飞机失事燃烧消防训练时，仍然需要人工去模型下点燃明火，危险性极大且浪费时间。现有技术中缺乏一种既可以模拟军事演习时红外热源又可以远程点火控制的集成性飞机模拟系统。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统。

实用新型所采用的方案是：一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统，包括控制部分、红外部分、点火部分及电源部分；

所述控制部分用于对红外部分及点火部分进行远程控制，包括欠压保护模块、遥控模块及PLC模块；所述欠压保护模块用于确认电压并在电压不足时断电，所述欠压保护模块的输入端与电源部分相连接，输出端分别连接遥控模块、PLC模块及点火部分的稳压模块；所述遥控模块与PLC模块相连，用于获取远程控制信号并将控制信号发送给PLC模块；所述PLC模块的输出端分别连接所述红外部分的接触器及所述点火部分的两路继电器；

所述红外部分包括接触器、温控器及陶瓷加热片；所述接触器连接电源部分，用于根据PLC模块的控制指令控制红外部分各模块的电源通断；所述温控器连接陶瓷加热片，用于获取飞机内各热源部分的温度，并在温度超过设定的阈值时控制陶瓷加热片的通断；所述陶瓷加热片布设于飞机模型热源部分用于模拟红外热源；

所述点火部分包括稳压模块、两路继电器、脉冲点火器、喷火嘴及气罐；所述脉冲点火器、喷火嘴及气罐布设于飞机模型中待点火部分；所述稳压模块的输出端连接两路继电器和脉冲点火器，所述两路继电器分别连接气罐的电磁阀及脉冲点火器的点火针；所述稳压模块用于将电源电压稳定在设定范围并给脉冲点火器和电磁阀提供稳定电压；所述两路继电器用于接收PLC模块的控制，分别控制电磁阀和点火针的通断。

优选的，所述欠压保护模块包括电容C16、电容C43、电容C45、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R15、电阻R16、可调电阻R4、三极管Q4、和二极管U4；所述电阻R2第一端接输入信号输入端，第二端接可调电阻R4的输入端；所述电容C45及电阻R1并联的第一端接所述电阻R2输出端，第二端接地；所述可调电阻R4第一端接电阻R2输出端，第二端接设置的额定电压；所述电阻R3第一端接电阻R2输出端，第二端接二极管U4输入端；所述电容C16及二极管U4并联的第一端接电阻R3，第二端接电阻R15；所述电容C43第一端接电阻R3，第二端接地；所述电阻R15第一端接二极管U4输出级，第二端接三极管Q4基极；所述电阻R16第一端接三极管Q4基极，第二端接工作电压Vd；所述三极管Q4集电极接工作电压Vd，发射极接输出电压。

优选的，所述温控器包括温度传感器、单片机和继电器；所述继电器连接于电源部分和陶瓷加热片之间，并与单片机相连接，所述单片机与温度传感器相连接，所述温度传感器安装于飞机模型的热源位置；所述温度传感器用于获取飞机内各热源部分的温度并发送给单片机，所述单片机判断获取的温度是否超过阈值上限及下限，并控制继电器的通断。

优选的，所述陶瓷加热片以10个为一组，分四组分别布设于发动机、驾驶舱、双翼及尾翼四个部位，用拉铆方式将其固定在飞机需要加热的内壁上。

优选的，所述遥控模块包括通信模块和控制芯片，所述通信模块用于获取远程控制信号并发送给控制芯片，所述控制芯片根据获取的远程控制信号将指令发送给PLC模块。

优选的，所述气罐采用卡式接口阀，并用丁烷气作为燃料。

优选的，所述电源部分由两块12V磷酸铁锂电池串联而成供电电源，并包括用于显示当前电压数值的电量表及有防反插功能的两芯航空插头。

与现有技术相比，本实用新型有如下有益效果：本实用新型的远程点火控制和红外模拟具有很高的安全性与真实性，避免了人为点火造成的一系列危险隐患，点火火量大且时间短，点火后自动断电断气，极大节约成本，并且欠压保护模块具有亏电保护功能，不仅极大提高了电池的使用寿命，还保护电器件不受电压波动而造成损坏。红外模拟具有可根据实际要求实时改变加热地点、加热温度、热源范围等，尽可能与实物的热源做到无差异，提高了演习训练的真实性。

附图说明

图1为本实用新型模拟系统的整体结构示意框图。

图2为本实用新型欠压保护模块部分的电路结构图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统，包括控制部分、红外部分、点火部分及电源部分。

电源部分由磷酸铁锂电池、保险丝、电量表、防水开关、航空插头组成。由两块12V磷酸铁锂电池串联而成供电24V，按下按钮开关后，按钮会亮红光，电量表显示当前电压数值，此刻航空插头带电，通过电源连接线连接。两芯航空插头有防反插功能，不会正负极反接。

控制部分用于对红外部分及点火部分进行远程控制，主要包括欠压保护模块、遥控模块及PLC模块，还包括空气开关和空气开关等。欠压保护模块用于确认电压并在电压不足时断电，欠压保护模块的输入端与电源部分相连接，输出端分别连接遥控模块、PLC模块及点火部分的稳压模块；欠压保护模块通过整流电路确认电压，电压不足时断电，防止电源电池亏电。

欠压保护模块包括电容C16、电容C43、电容C45、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R15、电阻R16、可调电阻R4、三极管Q4、和二极管U4；电阻R2第一端接输入信号输入端，第二端接可调电阻R4的输入端；电容C45及电阻R1并联的第一端接所述电阻R2输出端，第二端接地；可调电阻R4第一端接电阻R2输出端，第二端接设置的额定电压；电阻R3第一端接电阻R2输出端，第二端接二极管U4输入端；电容C16及二极管U4并联的第一端接电阻R3，第二端接电阻R15；电容C43第一端接电阻R3，第二端接地；电阻R15第一端接二极管U4输出级，第二端接三极管Q4基极；电阻R16第一端接三极管Q4基极，第二端接工作电压Vd；三极管Q4集电极接工作电压Vd，发射极接输出电压。

压保护模块工作原理如图2所示：当电源输入电压高于欠压保护设定点时，A点电压高于U4的Vref，U4导通，B点电压为低电平，Q4导通，Vcc供电正常；当输入电压低于保护电压时，A点电压低于U4的Vref，U4截止，B点电压为高电平，Q4截止，从而Vcc没有电压，此时Vref也为低电平，当输入电压逐渐升高时，A点电压也逐渐升高，当高于U4的Vref，模块又正常工作。R4可以设定欠压保护点的回差。应用的注意事项：使用时注意R1，R2的取值，有时候需要两个电阻并联才能得到需要的保护点。还需要注意R1，R2的温度系数，否则高低温时，欠压保护点相差较大。

遥控模块与PLC模块相连，遥控模块包括通信模块和控制芯片，通信模块用于获取远程控制信号并发送给控制芯片，控制芯片根据获取的远程控制信号将指令发送给PLC模块，PLC模块的输出端分别连接所述红外部分的接触器及点火部分的两路继电器；通信模块和控制芯片均为成熟的现有技术，市面上多种型号通信模组及芯片均能实现相应功能，这里不做具体的限定。

红外部分包括接触器、温控器及陶瓷加热片；接触器连接电源部分，用于根据PLC模块的控制指令控制红外部分各模块的电源通断；温控器连接陶瓷加热片，用于获取飞机内各热源部分的温度，并在温度超过设定的阈值时控制陶瓷加热片的通断；陶瓷加热片布设于飞机模型热源部分用于模拟红外热源。温控器具体可包括温度传感器、单片机和继电器；继电器连接于电源部分和陶瓷加热片之间，并与单片机相连接，单片机与温度传感器相连接，温度传感器安装于飞机模型的热源位置；温度传感器用于获取飞机内各热源部分的温度并发送给单片机，所述单片机判断获取的温度是否超过阈值上限及下限，并控制继电器的通断。

其中陶瓷加热片可以以10个为一组，分四组分别布设于发动机、驾驶舱、双翼及尾翼四个部位，用拉铆方式将其固定在飞机需要加热的内壁上。通电后加热片开始持续升温加热，模拟飞机启动时内部温度，陶瓷加热片到达设定标准温度后断电停止工作，低于设定启动温度时启动。

点火部分主要包括稳压模块、两路继电器、脉冲点火器、喷火嘴及气罐；脉冲点火器、喷火嘴及气罐布设于飞机模型中待点火部分；稳压模块的输出端连接两路继电器和脉冲点火器，两路继电器分别连接气罐的电磁阀及脉冲点火器的点火针；稳压模块用于将电源电压稳定在设定范围并给脉冲点火器和电磁阀提供稳定电压；两路继电器用于接收PLC模块的控制，分别控制电磁阀和点火针的通断。气罐可以采用卡式接口阀，可快速安装，并用丁烷气作为燃料。点火部分还包括24V转3V电源转换模块，电压通过稳压模块进入分控盒内，再由两路继电器控制电磁阀与脉冲点火器通断。

工作原理：为了模拟飞机发动时状态，可将陶瓷加热片10个为1组，共四组加热片安装到飞机的发动机、驾驶舱、双翼和尾翼部位。将电源的航空插头与电路连接后，在以飞机为圆心的通信范围内(如三公里内)按下遥控器按钮，飞机内部通讯模块接收信号并给控制芯片发送相应指令到PLC模块，PLC模块控制红外部分开始工作。温控器会将陶瓷加热片温度控制在额定范围内。此时正在演练的飞机、控制室便可以通过红外检测发现具有飞机热源图的模拟飞机，从而进行精准打击，实现演练效果。

为了模拟飞机失事发生火灾时状态，需要在飞机驾驶舱两侧、双翼后部、尾翼、前后起落架位置脉冲点火器、喷火嘴及气罐等。将电源的航空插头与电路连接后，在以飞机为圆心的通信范围内(如三公里内)按下遥控器按钮，飞机内部通讯模块接收信号并给控制芯片发送相应指令到PLC模块，PLC模块控制点火部分开始工作。PLC模块控制电磁阀开启，可燃气体通过电磁阀上的PVC防爆软管进入喷火嘴，脉冲点火器上的点火针与喷火嘴形成正负电压产生电弧，电弧引燃气体形成长约15-25cm长的火焰，可燃烧烟饼、机油、木柴等可燃物。根据用户需求点火路数和位置可进行适当调整。喷射火焰会引燃机油、烟饼、轮胎等易燃物体，燃烧发出大量烟雾模拟飞机失事着火状态，此时正在演练的机场消防队员会迅速对飞机进行灭火抢救，实现演练效果。

以上所述结合附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。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结构、装置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结构、装置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结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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文和简化描述，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。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形或等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统，其特征在于：包括控制部分、红外部分、点火部分及电源部分；

所述控制部分用于对红外部分及点火部分进行远程控制，包括欠压保护模块、遥控模块及PLC模块；所述欠压保护模块用于确认电压并在电压不足时断电，所述欠压保护模块的输入端与电源部分相连接，输出端分别连接遥控模块、PLC模块及点火部分的稳压模块；所述遥控模块与PLC模块相连，用于获取远程控制信号并将控制信号发送给PLC模块；所述PLC模块的输出端分别连接所述红外部分的接触器及所述点火部分的两路继电器；

所述红外部分包括接触器、温控器及陶瓷加热片；所述接触器连接电源部分，用于根据PLC模块的控制指令控制红外部分各模块的电源通断；所述温控器连接陶瓷加热片，用于获取飞机内各热源部分的温度，并在温度超过设定的阈值时控制陶瓷加热片的通断；所述陶瓷加热片布设于飞机模型热源部分用于模拟红外热源；

所述点火部分包括稳压模块、两路继电器、脉冲点火器、喷火嘴及气罐；所述脉冲点火器、喷火嘴及气罐布设于飞机模型中待点火部分；所述稳压模块的输出端连接两路继电器和脉冲点火器，所述两路继电器分别连接气罐的电磁阀及脉冲点火器的点火针；所述稳压模块用于将电源电压稳定在设定范围并给脉冲点火器和电磁阀提供稳定电压；所述两路继电器用于接收PLC模块的控制，分别控制电磁阀和点火针的通断。

2.如权利要求1所述的一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统，其特征在于：所述欠压保护模块包括电容C16、电容C43、电容C45、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R15、电阻R16、可调电阻R4、三极管Q4、和二极管U4；所述电阻R2第一端接输入信号输入端，第二端接可调电阻R4的输入端；所述电容C45及电阻R1并联的第一端接所述电阻R2输出端，第二端接地；所述可调电阻R4第一端接电阻R2输出端，第二端接设置的额定电压；所述电阻R3第一端接电阻R2输出端，第二端接二极管U4输入端；所述电容C16及二极管U4并联的第一端接电阻R3，第二端接电阻R15；所述电容C43第一端接电阻R3，第二端接地；所述电阻R15第一端接二极管U4输出级，第二端接三极管Q4基极；所述电阻R16第一端接三极管Q4基极，第二端接工作电压Vd；所述三极管Q4集电极接工作电压Vd，发射极接输出电压。

3.如权利要求1所述的一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统，其特征在于：所述温控器包括温度传感器、单片机和继电器；所述继电器连接于电源部分和陶瓷加热片之间，并与单片机相连接，所述单片机与温度传感器相连接，所述温度传感器安装于飞机模型的热源位置；所述温度传感器用于获取飞机内各热源部分的温度并发送给单片机，所述单片机判断获取的温度是否超过阈值上限及下限，并控制继电器的通断。

4.如权利要求1所述的一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统，其特征在于：所述陶瓷加热片以10个为一组，分四组分别布设于发动机、驾驶舱、双翼及尾翼四个部位，用拉铆方式将其固定在飞机需要加热的内壁上。

5.如权利要求1所述的一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统，其特征在于：所述遥控模块包括通信模块和控制芯片，所述通信模块用于获取远程控制信号并发送给控制芯片，所述控制芯片根据获取的远程控制信号将指令发送给PLC模块。

6.如权利要求1所述的一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统，其特征在于：所述气罐采用卡式接口阀，并用丁烷气作为燃料。

7.如权利要求1所述的一种集成红外模拟及点火控制的飞机模拟系统，其特征在于：所述电源部分由两块12V磷酸铁锂电池串联而成供电电源，并包括用于显示当前电压数值的电量表及有防反插功能的两芯航空插头。