一种用于调整火箭发射平台倾角的控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种用于调整火箭发射平台倾角的控制系统及控制方法，控制系统包括以下部件：检测装置，用于实时检测发射平台(2)的姿态参数；控制器，预存有当火箭安全发射时发射平台(2)的基准角度范围；接收检测装置的姿态参数计算当前时刻发射平台(2)的倾角，并判断计算所得的倾角与基准角度范围的关系，然后将判断结果显示于显示装置上；显示装置，显示判断结果；该控制系统可精确获取发射平台的具体姿态参数(倾角)，并进一步判断发射平台的倾角是否在基准角度范围内，操作人员可以直接根据显示装置的显示，了解模型发射平台此时的倾角和上述判断结果，进而判断是否需要对发射平台进行调整。

说明书

技术领域

本发明涉及火箭发射技术领域，特别涉及一种用于调整火箭发射 平台倾角的控制系统。

背景技术

火箭发射平台是火箭发射装置的一个重要组成部分，其重要性堪 比火箭发动机，直接影响着火箭的成功发射。

其中，火箭发射平台一般包括发射平台、三角支架、模型火箭等 部件，支撑腿可以为三角支架，模型火箭设置于发射平台的上表面， 发射平台上设置有安装通孔，支撑腿与发射平台配合的位置设置有安 装座，引导杆的下端部穿过安装通孔，并通过设置于发射平台下的旋 转手柄和螺钉固定于安装座，进而实现了支撑腿和发射平台的稳定连 接。旋转螺钉实现发射平台与安装座的锁紧，反向旋转螺钉可实现发 射平台与安装座的拆卸。其中，模型火箭套于引导杆上。

理想状态下，发射平台安装后呈水平状态，以便模型火箭呈竖直 状态。但是，往往由于安装误差等外界因素的影响，安装后的发射平 台与水平方向具有一定的倾角。倾角的大小是关系火箭能否安全发射 的重要因素之一。

目前，对于模型发射平台安装后倾角的检测通常是采取经验方式， 即通过操作人员目测检测的方式，操作人员通过肉眼观察判断组装后 的发射平台的倾角是否水平，如果非水平状态，则通过手动方式将发 射平台调整至水平或近似水平状态。

但是，现有技术中肉眼判断误差较大，并且调节过程中受外界环 境的影响比较大，很难保证手动调节后发射平台的当前倾角处于火箭 安全发射的角度阈值范围内，最终无法保证火箭的安全发射。

因此，如何提供一种用于调整火箭发射平台倾角的控制系统，该 控制系统可精确获取火箭发射平台的具体姿态参数，并可准确判断当 前倾角是否在安全发射角度范围内，是本领域内技术人员亟待解决的 技术人员。

发明内容

本发明的目的为提供一种用于调整火箭发射平台倾角的控制系统 及控制方法，该控制系统可精确获取火箭发射平台的具体姿态参数， 并可准确判断当前倾角是否在安全发射角度范围内。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于调整火箭发射平台倾 角的控制系统，包括以下部件：

检测装置，用于实时检测火箭发射平台的姿态参数；

控制器，预存有当火箭安全发射时平台的基准角度范围；接收所 述检测装置的姿态参数计算当前时刻火箭发射平台的倾角，并判断计 算所得的所述倾角与所述基准角度范围的关系，并发出将判断结果显 示于显示装置上的指令；

显示装置，根据所述指令显示所述判断结果。

与现有技术通过肉眼观察相比，本文中所提供的控制系统可以精 确获取发射平台的具体姿态参数(倾角)，并进一步判断发射平台的倾 角是否在基准角度范围内，操作人员可以直接根据显示装置的显示， 了解模型发射平台此时的倾角和上述判断结果，进而判断是否需要对 发射平台进行调整。如果判断计算所得的倾角超出基准角度范围，操 作人员可以手动或机械调节发射平台的姿态，直至火箭发射平台的倾 角处于水平状态或处于基准角度范围之内。

优选地，所述显示装置为人机交互模块，所述判断结果通过所述 显示模块显示于人机界面的显示区域内；并且，所述人机界面上设置 有与所述控制器进行通信的调参单元，所述控制器内设有调参模块， 所述调参模块接收所述调参单元的输入信号并调节所述控制器内部预 存的所述基准角度范围的数值。

优选地，所述调参单元具有若干调参按钮，用于调节空间直角坐 标系中坐标方向的参数数值，所述人机界面上还包括显示灯指示区域， 所述显示灯指示区域具有与所述调参单元中按钮一一对应的指示灯。

优选地，所述人机交互模块的人机界面上还设置有参数复位单 元，所述控制器内设置有参数复位模块，所述参数复位模块接收所述 参数复位单元的输入信号并将所述控制器内的当前所述基准角度范围 数值恢复至初始设置状态时的基准角度范围。

优选地，所述调参单元还包括校正确认按钮，所述调参模块接收 所述校正确认按钮的输入信号后再根据所述调参按钮的输入信号调节 所述基准角度范围的数值。

优选地，所述检测装置为平行安装于所述发射平台背面的三轴加 速度计，所述发射平台通过支撑腿支撑于地面上，所述三轴加速度计 和所述控制器的电源固定于所述支撑腿上。

优选地，还包括报警部件，当控制器判断当前状态下的所述倾角 超出所述基准角度范围时，还进一步发出报警指令于所述报警部件， 所述报警部件根据所述报警指令发出报警信号。

本发明还提供了一种用于调整火箭发射平台倾角的控制方法，该 控制方法的具体控制步骤如下：

S1、实时检测火箭发射平台的姿态参数；

S2、接收所述检测装置的姿态参数计算当前时刻火箭发射平台的 倾角，并判断当前状态下的所述倾角与预存的火箭安全发射时平台的 基准角度范围的关系，然后发出将判断结果显示于显示装置上的控制 指令；

S3、显示所述控制指令。

优选地，步骤S1之前还增加以下步骤：

S0、根据火箭发射平台放置的当前环境调节所述基准角度范围的 数值，并以调节后的基准角度范围作为当前环境的判断条件。

优选地，当所述步骤S2中判断当前状态下的所述倾角超出所述 基准角度范围时，还进一步发出报警指令。

因本文中的控制方法是以上述控制系统为实施基础的，故本文所 提供的控制方法也具有控制系统的上述技术效果。

附图说明

图1为本发明一种实施例中模型火箭发射平台的结构示意图；

图2为图1中发射平台和导引杆组装的结构示意图；

图3为本发明一种实施例中三角支架的结构示意图；

图4为本发明一种实施例中用于调整火箭发射平台倾角的控制系 统的结构框图；

图5为本发明一种实施例中用于调整火箭发射平台倾角的控制方 法的流程框图。

其中，图1至图3中部件名称和附图标记之间的一一对应关系如 下所示：

模型火箭1、发射平台2、旋转手柄螺钉3、三角支架4、人机显 示模块5、电源6、引导杆7、安装孔8。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种用于调整火箭发射平台倾角的控制系统 及控制方法，该控制系统可精确获取火箭发射平台的具体姿态参数， 并可准确判断当前倾角是否在安全发射角度范围内。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结 合控制系统、控制方法、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细 说明。

本文提供了一种用于调整火箭发射平台倾角的控制系统，本文中 的火箭发射平台为模型火箭1的发射平台，一般地，发射平台2通常 通过支撑腿支撑于环境(地面)中，支撑腿可以为三角支架4，模型 火箭1设置于发射平台2的上表面，发射平台2上设置有安装通孔， 支撑腿与发射平台2配合的位置设置有安装座，安装座上设置有安装 孔8，引导杆的下端部穿过安装通孔置于安装孔8内部，并通过设置 于发射平台下的旋转手柄螺钉3固定于安装座，进而实现了支撑腿和 发射平台2的稳定连接。

理想状态下，安装后的发射平台2水平设置，引导杆7竖直设置， 模型火箭1套于引导杆7上，引导杆7可以为铁丝，也可以为其他部 件。

本文所提供的控制系统包括检测装置、控制器和显示装置；其中， 检测装置用于实时检测火箭发射平台的姿态参数；姿态参数主要是指 发射平台2相对于水平面的倾斜角度，该姿态参数可以根据检测发射 平台2在空间直角坐标系中的x、y、z坐标而获取。该检测装置可以 为三轴加速度计，三轴加速度计可以通过粘贴方式固定于火箭发射平 台2背面，具体地，三轴加速度计可以通过热熔胶或其它方式水平固 定于火箭发射平台2背面。

控制器预存有当火箭安全发射时发射平台2的基准角度范围；接 收检测装置的姿态参数计算当前时刻发射平台2的倾角，并判断计算 所得的倾角与基准角度范围的关系，并发出将判断结果显示于显示装 置上的指令。

需要说明的是，本文所述的基准角度是指当模型火箭安全发射 时，发射平台所允许的倾角数值。三轴加速度计和控制器的电源可以 固定于支撑腿上。显示装置主要用于显示控制指令。

与现有技术通过肉眼观察相比，本文中所提供的控制系统可以精 确获取发射平台2的具体姿态参数(倾角)，并进一步判断发射平台2 的倾角是否在基准角度范围内，操作人员可以直接根据显示装置的显 示，了解模型发射平台2此时的倾角和上述判断结果，进而判断是否 需要对发射平台2进行调整。如果判断计算所得的倾角超出基准角度 范围，操作人员可以手动或机械调节发射平台2的姿态，直至发射平 台2的倾角处于水平状态或处于基准角度范围之内。

以下给出了上述各实施例中用于调整火箭发射平台倾角的控制 系统的控制方法，该控制方法的具体控制步骤如下：

S1、实时检测火箭发射平台的姿态参数；

S2、接收检测装置的姿态参数计算当前时刻火箭发射平台的倾 角，并判断当前状态下的倾角与预存的火箭安全发射时平台的基准角 度范围的关系，然后发出将判断结果显示于显示装置上的控制指令；

S3、显示控制指令。

由于模型火箭1的发射场地一般为户外开阔场地，因此风力、地 形等环境因素对火箭的安全发射将会产生不可忽视的影响，故这些外 界环境因素也会对发射平台2的姿态调整造成干扰。比如，当操作人 员将发射平台2调整水平后，此时由于较大风力风环境因素的影响， 会对三轴加速度计其中一轴或二轴的检测形成干扰，影响检测数据的 准确性，进而导致判断结果不准确或导致报警部件报警。

故为了避免以上情况的发生，本文对上述控制系统进行了进一步 的设置，具体如下所述。

进一步地，控制器内有显示模块，显示装置可以为人机交互模块 5，判断结果通过显示模块显示于人机界面的显示单元内；并且，人机 界面上设置有与控制器进行通信的调参单元，控制器内设有调参模块， 调参模块接收调参单元的输入信号并调节控制器内部预存的基准角度 范围的数值。这样可以根据外界环境修改预先存储于控制器内的基准 角度范围的数值，避免系统发生误判。

相应地，控制方法可以在上述控制方法中步骤S1之前增加以下 步骤：

S0、根据火箭发射平台放置的当前环境调节基准角度范围的数 值，并以调节后的基准角度范围作为当前环境的判断条件。

具体地，调参单元可以具有若干调参按钮或输入单元，用于调节 x、y、z方向的参数数值，人机界面上还包括显示灯指示区域，显示 灯指示区域具有与调参单元中按钮一一对应的指示灯，当调参按钮或 输入单元，调节某一方向的数值时，相应的指示灯发光。该设置方式 操作人员起到进一步的提示作用，避免操作失误情况的发生。

调参按钮的设置可以由多种形式，例如设置为六个按钮，分别调 节x、y、z方向数值的增大和减小；按钮的其他形式不再一一列举， 只要能实现上述参数的调节即可。

进一步地，人机交互模块5的人机界面上还设置有参数复位单元， 控制器内设置有参数复位模块，参数复位模块接收参数复位单元的输 入信号并将控制器内的当前基准角度范围数值恢复至初始设置状态时 的基准角度范围；该实施方式中可一键实现控制器中初始基准角度范 围的设置，简单、快捷。

为了避免误操作，调参单元还可以包括校正确认按钮，调参模块 接收校正确认按钮的输入信号后再根据调参按钮的输入信号调节基准 角度范围的数值。

对于设置有报警部件的控制系统，当上述步骤S2中判断当前状 态下的倾角超出基准角度范围时，还进一步发出报警指令。

因本文中的控制方法是以上述控制系统为实施基础的，故本文所 提供的控制方法也具有控制系统的上述技术效果。

以上对本发明所提供的一种用于调整火箭发射平台倾角的控制 系统及控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的 原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本 发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改 进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。