人影高炮作業(yè)信息自動采集系統(tǒng)研制
成果概況
成果類別: | 應(yīng)用技術(shù) | 體現(xiàn)形式: | 新技術(shù) | 課題來源: | 地方計劃 |
起止時間: | 2007.02 至2015.02 | 研究形式: | 獨(dú)立研究 | 所處階段: | 成熟應(yīng)用階段 |
成果屬性: | 原始性創(chuàng)新 |
成果簡介
一.任務(wù)來源
2007年開始,成都信息工程學(xué)院科技發(fā)展基金項目《氣象炮射作業(yè)實時監(jiān)控系統(tǒng)》立項;
2011年,項目《人影作業(yè)信息收集及安全管理技術(shù)集成應(yīng)用》作為中國氣象局2011氣象關(guān)鍵技術(shù)集成與應(yīng)用項目,經(jīng)中國氣象局預(yù)報與網(wǎng)絡(luò)司立項研究推廣;
2012年,四川華控圖像科技有限公司,《人影地面作業(yè)數(shù)據(jù)采集及指揮系統(tǒng)》;
2013年,成都成信華天科技有限公司,《人影高炮作業(yè)數(shù)據(jù)采集關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)設(shè)計》;
2014年,項目后期研究內(nèi)容來源于四川省科技支撐計劃項目《空中云水資源開發(fā)與人影作業(yè)指揮關(guān)鍵技術(shù)研究及設(shè)計》(計劃編號:2014GZ0064);
2014年,成都成信華天科技有限公司,《高炮作業(yè)數(shù)據(jù)采集主板功能完善及加工》。
二.技術(shù)原理及性能指標(biāo)
1.技術(shù)原理:項目產(chǎn)品系統(tǒng)根據(jù)高炮自身結(jié)構(gòu)及作業(yè)特點,以嵌入式系統(tǒng)為核心,設(shè)計方位角、俯仰角、用彈量等專用傳感器,實現(xiàn)對高炮作業(yè)的起止時間、方位角、俯仰角和用彈量等參數(shù)的自動檢測,建立了一套基于精細(xì)化、數(shù)字化炮射作業(yè)的集信息數(shù)據(jù)采集、處理、傳達(dá)的人影高炮作業(yè)信息自動采集系統(tǒng)。
2.性能指標(biāo):
(1)系統(tǒng)對高炮方位角的檢測誤差<1°;
(2)系統(tǒng)對高炮俯仰角的檢測誤差<1°;
(3)系統(tǒng)對高炮作業(yè)開始時間的檢測誤差<2s;
(4)系統(tǒng)對高炮作業(yè)結(jié)束時間的檢測誤差<2s;
(5)系統(tǒng)對炮彈數(shù)量的檢測率達(dá)到100%;
(6)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)采集器與人影指揮中心信息交互時間<20s;
(7)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)采集器的功率<1.29w;
(8)產(chǎn)品在-25~55°C極限溫度下系統(tǒng)工作。
三.技術(shù)的創(chuàng)造性與先進(jìn)性;
目前,國外采用高炮作業(yè)的國家有俄羅斯和意大利,均為小規(guī)模作業(yè),本項目是全球首次提出“基于人影高炮的雙聯(lián)同軸互補(bǔ)多圈電位器方位角傳感器及測量算法”和俯仰角、用彈量檢測傳感器技術(shù)和信號處理算法(已獲得國家授權(quán)發(fā)明專利),項目整體技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先。
本項目創(chuàng)新性如下:
1.國內(nèi)外首次闡明了人影高炮的方位角測量算法,提高了人影高炮作業(yè)精度,實現(xiàn)了作業(yè)的數(shù)字化和精細(xì)化。
2.首次采用手持指揮終端上傳下達(dá)及顯示,實現(xiàn)作業(yè)指揮精準(zhǔn)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性,確保精細(xì)化作業(yè)。
3.全方位實現(xiàn)高炮作業(yè)參數(shù)實時自動采集、傳輸、處理。
4.創(chuàng)造性的設(shè)計了無線遙控開關(guān)機(jī)及自動關(guān)機(jī)系統(tǒng)。
5.通過電路和信號處理及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計解決惡業(yè)環(huán)境下正常工作。
四.技術(shù)成熟程度、適用范圍與安全性
項目經(jīng)過近8年的研究、試用、推廣,目前已正式運(yùn)用到野外低溫、潮濕、雨雪、超強(qiáng)震動、復(fù)雜電磁場等極端、惡劣環(huán)境的人影作業(yè)中,取得了良好的作業(yè)效果,目前已實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
五.應(yīng)用情況及存在問題
人影高炮作業(yè)信息自動采集系統(tǒng)于2007年由成都信息工程學(xué)院正式提出,經(jīng)過近8年的研究、試用、推廣,目前已正式運(yùn)用到我國吉林、陜西、四川等地。存在問題如下:
(1)鋰電池工作溫度:在室溫下,由于鋰離子電池具有長壽命、低自放電率、高比能量密度及長的貯放時間而被廣泛使用。但在低溫時,鋰離子電池容量會很大的衰減,低溫循環(huán)后,重新放置于室溫,其容量亦不能恢復(fù)到室溫時的容量。由上可知,由于鋰電池在低溫下的影響,造成采集器在低溫地區(qū)的使用受限。
(2)不同氣象局功能需求不完全一致:由于不同地區(qū)地勢、氣候周期、發(fā)展程度不同,進(jìn)而不同氣象局對采集系統(tǒng)的功能需求不一致,如:東北地區(qū)氣候干燥、雨季短,西南地區(qū)氣候濕潤,需要采集的數(shù)據(jù)和采集時間都不同,這就對采集系統(tǒng)提出了更高的要求。且不能批量生產(chǎn),從而導(dǎo)致生產(chǎn)、供貨周期加大。
針對上述問題,解決辦法:
(1)選用低溫電池或給鋰電池加溫控,使得系統(tǒng)可在極端環(huán)境下正常運(yùn)行,從而提高系統(tǒng)的實用性和應(yīng)用范圍;
(2)在保證硬件設(shè)計通用的情況下,通過軟件修改完成不同用戶的功能需求,從而避免大量的硬件設(shè)計改造工作。
六.歷年獲獎情況
2011年,項目前期研究《人影作業(yè)信息收集及安全管理技術(shù)集成應(yīng)用》獲得中國氣象局立項。2014年,項目后期研究《空中云水資源開發(fā)與人影作業(yè)指揮關(guān)鍵技術(shù)研究及設(shè)計》(計劃編號:2014GZ0064)獲得四川省科技廳立項。
項目系統(tǒng)核心技術(shù)先后申請了8項專利,其中授權(quán)發(fā)明專利1項,授權(quán)實用新型4項,核心技術(shù)先后發(fā)表了16篇論文,其中Ei收錄3篇,ISTP收錄4篇。
應(yīng)用前景
主要應(yīng)用行業(yè): | 科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù)業(yè) | 知識產(chǎn)權(quán)形式: | 專利 |
應(yīng)用狀態(tài): | 小批量或小范圍應(yīng)用 | 擬轉(zhuǎn)化方式: |
單位概況
完成單位: | 成都信息工程大學(xué) | ||
單位地址: | 四川省成都市西南航空港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)學(xué)府路一段24號 | ||
單位電話: | 028-85966502;85966100;85966478 |
聯(lián)系方式
聯(lián)系人: | 樊昌元 | 聯(lián)系人電話: | 13881863183 | 聯(lián)系人Email: | fcy@cuit.edu.cn |
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