一种自适应飞行器系统的点爆模拟系统及方法与流程

1.本技术涉及计算机技术领域，尤其涉及一种自适应飞行器系统的点爆模拟系统及方法。


背景技术：

2.在航空、航天领域中，由于火工品的危险性和不可重复性，在飞行器发控系统的对接调试过程中广泛使用点爆模拟器来替代飞行器上电池和弹射装置的部分功能，以及模拟各种飞行器上电池的电压输出。通过点爆模拟器的验证是飞行器开展点爆试验等真实试验前不可缺少的环节，因为点爆模拟器可以有效的代替真实部件来验证发控系统的激活能力，从而验证并确定发控系统工作及飞行器发射控制链路技术状态的正常。
3.由于飞行器是一个复杂且质量要求高的系统，在工程研制阶段同一系列的不同型号，甚至同一型号不同研制阶段的飞行器在设计要求和应用场景上也有所不同，所以对点爆模拟器的硬件功能和指标要求也不相同，配套使用的点爆模拟器接口定义以及故障判据也不同。目前在国内飞行器的研制过程中，点爆模拟器的研制以飞行器所需的技术要求为依据，研制的点爆模拟器往往只能满足某一个研制阶段或型号的研制任务，不能通用于转阶段后或同一系列其他型号的飞行器。已有的类似通用型设备也仅是设计了多个对外接口，使用中再根据需要进行搭配对应的线缆以及外加火工品等效电阻等人工操作，智能化程度较低，有误操作风险的同时难以精确判断激活过程是否满足时序的要求。在我国正处于军工产业特别是飞行器蓬勃发展阶段的背景下，需要研制一种通用点爆模拟器，能利用相同的设计方法和软件实施途径降低飞行器的研制成本，避免因点爆模拟器研制带来的技术风险和进度风险。


技术实现要素：

4.本说明书实施例提供一种自适应飞行器系统的点爆模拟系统及方法，用以解决现有技术中同一系列的不同型号或同一型号不同研制阶段的飞行器在设计要求和应用场景上有所不同，所以对配套使用的点爆模拟器的硬件功能和指标要求也不相同；同时现有的点爆模拟器智能化程度较低，在使用过程中需要许多人工的参与，例如外加火工品等效电阻、对结果进行判断等，使用过程中存在误操作风险；导致，点爆模拟器的接口定义以及故障判据难以实现通用化，以及安全性和准确性难以得到保证的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供一种自适应飞行器系统的点爆模拟系统，包括：
6.飞行器识别电路，用于识别与飞行器连接的电缆连接器的电气特征，输出飞行器识别信息，所述电气特征是指所述电缆连接器的若干对触点间的导通情况；
7.激活信号接收电路，用于接收激活信号，根据激活信号产生激活电流信息和激活脉冲电压信息，并输出激活电流信息和激活脉冲电压信息；
8.点爆模拟电路，用于接收开关控制信号，根据开关控制信号生成模拟供电电流信息及常开/常闭信号，并输出模拟供电电流信息；
9.控制系统，与飞行器识别电路、激活信号接收电路和点爆模拟电路电连接，用于接收所述飞行器识别信息、激活电流信息和激活脉冲电压信息、以及模拟供电电流信息；
10.其中，
11.控制系统通过所述飞行器识别信息，获取与所述飞行器识别信息对应的工作模式信息，所述工作模式信息包括预设信息和激活信号有效判据信息；
12.控制系统根据工作模式信息判断点爆模拟电路是否接收有效激活信号，若是，则向所述点爆模拟电路发送开关控制信号。
13.进一步的，所述飞行器识别电路包括光耦，所述光耦一端用于获取触点导通情况，另一端与所述控制系统电连接。
14.进一步的，激活信号接收电路包括：
15.激活回路等效电阻模块，能够与多个激活信号输入通道复用；
16.电压传感器，连接于所述激活回路等效电阻模块和所述激活信号输入通道之间，用于检测每个激活信号输入通道的电压；
17.第一可控开关，连接于所述激活回路等效电阻模块和所述激活信号输入通道之间，用于改变激活回路等效电阻模块接入激活通道正负输入端情况。
18.进一步的，所述激活回路等效电阻模块包括能够改变电阻接入情况的并联电路、及能够采集流经所述激活回路等效电阻模块的电流的电流传感器；所述并联电路包括至少一条支路，每条支路包括至少一个电阻和与所述电阻串联的第二可控开关。
19.进一步的，为每个激活信号输入通道设置所述电压传感器，每个电压传感器输入输出端与所述激活回路等效电阻模块的输入输出端对应连接。
20.进一步的，所述点爆模拟电路包括为每一路激活通道对应设置的常开信号量产生电路、常闭信号量产生电路以及模拟供电通道控制电路；
21.其中，所述常开信号量产生电路在无有效激活信号输入前为不导通的高阻状态，输入后可变为导通的低阻状态；
22.所述常闭信号量产生电路在无有效激活信号输入前为导通的低阻状态，输入后变为不导通的高阻状态；
23.所述模拟供电通道控制电路可受计算机控制电路控制，改变一组电源输入端和对应电源输出端的导通状态，在无有效激活信号输入前，电源输入与输出端处于断开状态，激活信号输入后变为导通状态；
24.每个所述模拟供电通道控制电路还包括一个电流传感器，能够获得所述模拟供电通道控制电路的模拟供电电流信息。
25.进一步的，所述点爆模拟电路还包括继电器，所述继电器输入端与所述控制系统电连接，输出端连接所述常开信号量产生电路、所述常闭信号量产生电路和所述模拟供电通道控制电路。
26.进一步的，所述控制系统还包括人机交互接口。
27.第二方面，本说明书实施例提供一种自适应飞行器系统的点爆模拟方法，用于第一方面任一所述自适应飞行器系统的点爆模拟系统，包括：
28.获取飞行器识别信息；
29.根据飞行器识别信息，获取与所述飞行器识别信息对应的工作模式信息，所述工
作模式信息包括预设信息和激活信号有效判据信息，所述预设信息包括各通道激活脉冲电压时序、激活电流信息、模拟电池电源的电流输出信息的采集顺序、对接入激活通道和等效电阻组合的控制、以及确定采集各通道激活电流信息、激活脉冲电压信息及模拟供电电流信息正常范围的上下限，所述的激活脉冲电压时序，包括各通道激活电压产生时刻的相对时间及保持时间；
30.激活信号接收电路获取激活信号，根据激活信号产生激活电流信息和激活脉冲电压信息，并向控制系统输出激活电流信息和激活脉冲电压信息；
31.控制系统根据工作模式信息判断所述激活电流信息和激活脉冲电压信息是否符合要求；
32.控制系统根据工作模式信息判断点爆模拟电路是否接收有效激活信号，若是，则向所述点爆模拟电路发送开关控制信号；
33.点爆模拟电路根据开关控制信号生成模拟供电电流信息及常开/常闭信号，并向控制系统输出模拟供电电流信息；
34.控制系统根据工作模式信息判断所述模拟供电电流信息是否符合要求。
35.进一步的，
36.将激活电流信息、激活脉冲电压信息和模拟供电电流信息，与工作模式信息对比分析，获得质量报告，所述质量报告包括以时序图形式显示的分析结果。
37.本技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：能够识别飞行器信息，并能通过对激活信号接收电路及点爆模拟电路的灵活控制，实现兼容不同飞行器的接口要求。以及，实现了连接匹配电缆后自动设置工作模式以满足不同飞行器发控对接试验的测试要求，在使用过程中尽量减少了人工操作避免了误操作的风险，并可对试验结果进行显示和判断，能精确的判断激活过程是否满足时序的要求，提高了安全性和准确性。本发明所述的通用点爆模拟器能通用于飞行器不同阶段或同一系列其他型号的飞行器，提高了点爆模拟器的通用性和利用率，并利用相同的设计方法和软件实施途径降低了飞行器的试验成本，避免了因点爆模拟器研制带来的技术风险和进度风险。
附图说明
38.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
39.图1为说明书实施例提供的系统结构示意图；
40.图2为本说明实施例提供的飞行器识别电路；
41.图3为本说明实施例提供的激活信号接收电路示意图；
42.图4为本说明实施例提供的点爆模拟电路；
43.图5为说明书实施例提供的方法流程示意图。
具体实施方式
44.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做
出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
46.本说明书实施例提供一种自适应飞行器系统的点爆模拟系统，请参阅图1所示，包括：
47.飞行器识别电路001，用于识别与飞行器连接的电缆连接器的电气特征，输出飞行器识别信息，所述电气特征是指所述电缆连接器的若干对触点间的导通情况；
48.在具体实施中，飞行器识别电路包括但不限于光耦011，所述光耦一端用于获取触点导通情况，另一端与所述控制系统电连接。具体的，光耦011s输入端与电缆连接器的触点电连接，用于获知触点导通情况；输出端与控制系统输入端电连接；光耦供电管脚、接地管脚与电路板对应管脚进行传统方式连接即可，此处以及下述相关管脚不做描述。飞行器识别电路根据不同飞行器电缆连接器的电气特征可输出不同的飞行器识别信息m。
49.在一个可能的应用中，如图2所示，电气特征为电缆连接器上4对触点间的导通情况，共可表示16种情况，除4对触点全部不导通的情况表示无效输入外，可最多可表示15种飞行器的电气特征。
50.激活信号接收电路002，用于接收激活信号，根据激活信号产生激活电流信息和激活脉冲电压信息，并输出激活电流信息和激活脉冲电压信息；
51.在具体实施中，激活信号接收电路包括：
52.激活回路等效电阻模块021，能够与多个激活信号输入通道复用；
53.电压传感器022，连接于所述激活回路等效电阻模块和所述激活信号输入通道之间，用于检测每个激活信号输入通道的电压；
54.第一可控开关023，连接于所述激活回路等效电阻模块和所述激活信号输入通道之间，用于改变激活回路等效电阻模块接入激活通道正负输入端情况。
55.优选的，请参阅图3所示，激活回路等效电阻模块021包括能够改变电阻接入情况的并联电路、及能够采集流经所述激活回路等效电阻模块的电流的电流传感器；所述并联电路包括至少一条支路，每条支路包括至少一个电阻和与所述电阻串联的第二可控开关024。
56.具体的，请继续参阅图1所示，一组可受控制信号crn控制改变电阻接入情况支路的并联电路，及可采集流经所有支路电流之和in的电流传感器。所述的crn为计算机系统对第n路激活信号接收电路的控制信号，n为大于1的自然数。所述的in为电流传感器采集的流经第n路激活信号接收电路中激活回路等效电阻模块的电流值，n为大于1的自然数。可受控制信号crn控制的并联电路，包括至少一个第二可控开关和至少一个电阻的串联，第二可控开关受信号crn控制，即并联电路的电阻可以受信号crn控制为任意某一支路中电阻的阻值，也可以为任意个支路中电阻并联后的阻值。
57.进一步优选的，请继续参阅图3所示，为每个激活信号输入通道设置所述电压传感器，每个电压传感器输入输出端与所述激活回路等效电阻模块的输入输出端对应连接。
58.具体的，可改变激活回路等效电阻模块复用接入激活通道情况的第一可控开关器件组成，可受控制信号crn控制。
59.点爆模拟电路003，用于接收开关控制信号，根据开关控制信号生成模拟供电电流信息及常开/常闭信号，并输出模拟供电电流信息；
60.在具体实施中，点爆模拟电路包括为每一路激活通道对应设置的常开信号量产生电路、常闭信号量产生电路以及模拟供电通道控制电路；
61.其中，所述常开信号量产生电路在无有效激活信号输入前为不导通的高阻状态，输入后可变为导通的低阻状态；
62.所述常闭信号量产生电路在无有效激活信号输入前为导通的低阻状态，输入后变为不导通的高阻状态；
63.所述模拟供电通道控制电路可受计算机控制电路控制，改变一组电源输入端和对应电源输出端的导通状态，在无有效激活信号输入前，电源输入与输出端处于断开状态，激活信号输入后变为导通状态；
64.每个所述模拟供电通道控制电路还包括一个电流传感器，能够获得所述模拟供电通道控制电路的模拟供电电流信息。
65.优选的，所述点爆模拟电路还包括继电器，所述继电器输入端与所述控制系统电连接，输出端连接所述常开信号量产生电路、所述常闭信号量产生电路和所述模拟供电通道控制电路。
66.在一个可能的应用中，如图4所示，常开信号量产生电路，包括一个可受计算机系统控制信号con控制的可控开关器件，可控开关器件至少包括两个端口作为常开信号量的检测端口。检测端口间的阻抗不受测量极性影响，且可受控制信号con控制为低阻或高阻两种状态，在无控制信号con驱动时，为高阻状态。优选的低阻状态为小于1ω，高阻状态为大于10mω。
67.常闭信号量产生电路包括一个可受控制信号con控制的可控开关器件，可控开关器件至少包括两个端口作为常闭信号量的检测端口。检测端口间的阻抗不受测量极性影响，且可受控制信号con控制为低阻或高阻两种状态，在无控制信号con驱动时，为低阻状态。优选的低阻状态表示阻抗小于1ω，高阻状态表示阻抗大于10mω。
68.模拟供电通道控制电路包括一组电源输入端(至少包括正负两个端口)、一组电源输出端(至少包括正负两个端口)、可测量流经供电通道电流ion的电流传感器以及可受控制信号con控制的可控开关器件。
69.电源输入端与外部模拟电源的输出端口相连。电源输出端与需要模拟电源供电的负载的输入端口相连。可控开关器件可受信号con控制来断开或导通电源输入端与电源输出端的电气关系，且在无控制信号con驱动时，可控开关器件为断开状态。所述的ion为电流传感器采集的流经第n路供电通道的电流值，n为大于1的自然数。
70.控制系统004，与飞行器识别电路、激活信号接收电路和点爆模拟电路电连接，用于接收所述飞行器识别信息、激活电流信息和激活脉冲电压信息、以及模拟供电电流信息；
71.在具体实施中，包括可接收上述飞行器识别信息、电压传感器采集的激活信号电压、电流传感器采集的激活电流及供电通道电流信号的数据采集接口电路；可输出上述所有控制信号的驱动电路；可储存并执行通用点爆模拟器软件程序的计算机硬件电路；人机交互接口，优选包含显示屏接口、键盘、鼠标以及网络接口。
72.优选的，上述计算机控制电路是以pc104总线为核心的计算机系统，数据采集和开关控制等功能电路的实现优选采用结构紧凑的模块化板卡。
73.在一个可能的应用中，请参阅图1，计算机控制电路，包括：可接收上述飞行器识别
信息m、电压传感器采集的激活信号电压un、电流传感器采集的激活电流in、供电通道电流ion信号的数据采集接口电路；可输出上述crn、con控制信号的驱动电路。
74.其中，控制系统通过所述飞行器识别信息，获取与所述飞行器识别信息对应的工作模式信息，所述工作模式信息包括预设信息和激活信号有效判据信息；
75.控制系统根据工作模式信息判断点爆模拟电路是否接收有效激活信号，若是，则向所述点爆模拟电路发送开关控制信号。
76.本实施例能够通过激活回路等效电阻模块的多通道复用以及阻值的灵活控制，兼容不同飞行器的接口要求。并配套有专用软件，实现了连接匹配电缆后自动设置工作模式以满足不同飞行器发控对接试验的测试要求，在使用过程中尽量减少了人工操作避免了误操作的风险，并可对试验结果进行显示和判断，能精确的判断激活过程是否满足时序的要求，提高了安全性和准确性。本发明所述的通用点爆模拟器能通用于飞行器不同阶段或同一系列其他型号的飞行器，提高了点爆模拟器的通用性和利用率，并利用相同的设计方法和软件实施途径降低了飞行器的试验成本，避免了因点爆模拟器研制带来的技术风险和进度风险。
77.本实施例还提供一种自适应飞行器系统的点爆模拟方法，用于第一方面任一所述自适应飞行器系统的点爆模拟系统，请参阅图5所示，包括：
78.100、获取飞行器识别信息；
79.在具体实施中，通用点爆模拟器是否连接了有效的适配电缆，既输入的飞行器识别信息m是否有效，检测无效时该一直执行，直至获取有效的飞行器识别信息。
80.200、根据飞行器识别信息，执行操作；
81.具体的，根据飞行器识别信息，获取与所述飞行器识别信息对应的工作模式信息，所述工作模式信息包括预设信息和激活信号有效判据信息，所述预设信息包括各通道激活脉冲电压时序、激活电流信息、模拟电池电源的电流输出信息的采集顺序、对接入激活通道和等效电阻组合的控制、以及确定采集各通道激活电流信息、激活脉冲电压信息及模拟供电电流信息正常范围的上下限，所述的激活脉冲电压时序，包括各通道激活电压产生时刻的相对时间及保持时间；
[0082][0083]
300、激活信号接收电路获取激活信号，根据激活信号产生激活电流信息和激活脉冲电压信息，并向控制系统输出激活电流信息和激活脉冲电压信息；
[0084]
400、控制系统根据工作模式信息判断所述激活电流信息和激活脉冲电压信息是否符合要求；
[0085]
500、控制系统根据工作模式信息判断点爆模拟电路是否接收有效激活信号，若是，则向所述点爆模拟电路发送开关控制信号；
[0086]
600、点爆模拟电路根据开关控制信号生成模拟供电电流信息及常开/常闭信号，并向控制系统输出模拟供电电流信息；
[0087]
700、控制系统根据工作模式信息判断所述模拟供电电流信息是否符合要求。
[0088]
在具体实施中，获取激活信号输入信息为un和in，根据工作模式信息，可检测所述的通用点爆模拟器是否输入了有效的激活信号；当检测到有效激活信号的输入后，输出con信号用于产生模拟真实系统动作的常开、常闭信号以及控制供电通道的闭合。
[0089]
进一步的，获取激活电流信息、激活脉冲电压信息和模拟供电电流信息；
[0090]
在具体实施中，获取激活电流信息、激活脉冲电压信息和模拟供电电流信息，可以理解为，获取各通道激活脉冲电压时序、激活电流信息及模拟电池电源的电流输出信息。
[0091]
将激活电流信息、激活脉冲电压信息和模拟供电电流信息，与工作模式信息对比分析，获得质量报告，所述质量报告包括以时序图形式显示的分析结果，所述工作模式信息包括与所述飞行器识别信息对应的激活电流信息、激活脉冲电压信息和模拟供电电流信息。
[0092]
在具体实施中，可以理解为，将获取各通道激活脉冲电压时序、激活电流信息及模拟电池电源的电流输出信息，与，工作模式信息中的各通道激活脉冲电压时序、激活电流信息及模拟电池电源的电流输出信息的采集顺序对比分析，并在显示器上显示分析结果。
[0093]
还需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0094]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。