瞄準控制器及其自動解算慣組棱鏡初始方位角的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種瞄準控制器，包括處理器模塊、通訊模塊、電源管理模塊、顯示模塊、存儲模塊；所述處理器模塊為CPU控制器；所述CPU控制器讀取與之相連的激光瞄準儀的數(shù)據(jù)，并通過顯示模塊顯示，同時通過存儲模塊儲存。所述CPU處理器通過激光瞄準儀測得的瞄標桿操作和瞄慣組操作所得的數(shù)據(jù)，通過公式自動解算慣組棱鏡的初始方位角并通過顯示模塊顯示，還通過通訊模塊上傳數(shù)據(jù)至上位機。本發(fā)明還提供了一種瞄準控制器自動解算慣組棱鏡初始方位角的方法，實現(xiàn)了瞄準數(shù)據(jù)的傳遞、存儲和自動解算棱鏡初始方位，實現(xiàn)了一鍵式自動解算棱鏡初始方位角，降低了工作難度，提高了效率。
【專利說明】瞄準控制器及其自動解算慣組棱鏡初始方位角的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種瞄準裝置及其數(shù)據(jù)處理方法，尤其涉及一種瞄準裝置及其自動解 算慣組棱鏡初始方位角的方法。

【背景技術】
[0002] 瞄準設備在光電自準直瞄準過程中，需進行瞄標桿、瞄慣組、解算慣組棱鏡初始方 位角、瞄準數(shù)據(jù)傳遞等操作。現(xiàn)有的瞄準設備慣組棱鏡初始方位角解算和瞄準數(shù)據(jù)傳遞均 采用人工方式，影響了瞄準效率，且人工解算的正確性難以保證，因此給降低了瞄準設備的 工作精度。
[0003] 目前國內(nèi)沒有采取慣組棱鏡初始方位角自動解算的技術，因此，急需一種能夠?qū)?現(xiàn)控制瞄準流程，并實現(xiàn)瞄準數(shù)據(jù)的自動傳遞、融合、自動解算棱鏡初始方位的系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種瞄準控制器，解決了現(xiàn)有的瞄準設備慣組 棱鏡初始方位角解算和瞄準數(shù)據(jù)傳遞均采用人工方式導致的效率低、精度差的問題。一種 瞄準控制器，包括處理器模塊、通訊模塊、電源管理模塊、顯示模塊和存儲模塊；所述處理器 模塊為CPU控制器；
[0005] 所述通訊模塊、電源管理模塊、顯示模塊和存儲模塊分別連接在所述CPU控制器 的相應管腳上；
[0006] 所述處理器模塊包括依次相連的輸入單元、處理單元和輸出單元，且所述輸入單 元、處理單元和輸出單元集成在所述CPU控制器中；
[0007] 所述顯示模塊、所述存儲模塊、所述通訊模塊分別與所述輸出單元相連；
[0008] 所述顯示模塊包括參數(shù)設置單元、流程控制單元、顯示數(shù)據(jù)單元；
[0009] 所述參數(shù)設置單元和所述流程控制單元分別與所述處理器模塊的輸入單元相 連；
[0010] 所述顯示數(shù)據(jù)單元與所述處理器模塊的輸出單元相連；
[0011] 所述電源管理模塊殊榮的呢與220V市電電源母線相連，輸出端分別與所述處理 器模塊、顯示模塊和存儲模塊相連。
[0012] 所述CPU控制器的輸入單元通過所述通訊模塊與激光瞄準儀的數(shù)據(jù)輸出端相連；
[0013] 所述流程控制單元使用時序控制所述激光瞄準儀分別完成瞄標桿、瞄慣組和計算 初始方位角流程；
[0014] 所述通訊模塊為串口通信接口或無線傳輸設備；
[0015] 所述電源管理模塊輸出端還與激光瞄準儀激光器相連。
[0016] 所述參數(shù)設置單元和所述流程控制單元分別與鍵盤或其他輸入裝置相連。
[0017] 所述瞄準控制器還包括光源旋鈕，所述光源旋鈕設置在所述顯示模塊上；
[0018] 所述光源旋鈕連接所述電源管理模塊的輸出端，并與激光瞄準儀激光器相連，用 于控制激光器的激光亮度；
[0019] 所述CPU處理器通過所述通訊模塊與上位機相連。
[0020] 所述存儲模塊采用鐵電存儲器；
[0021] 所述通訊模塊包括RS232串口通信接口、RS422串口通信接口；
[0022] 所述上位機通過RS422串口通信接口連接在所述CPU處理器上；
[0023] 所述激光瞄準儀通過RS232串口通信接口連接在所述CPU處理器上；
[0024] 所述電源管理模塊與所述CPU處理器輸出端之間設置有電源開關；
[0025] 所述電源開關的輸入端設置在所述顯示模塊上。
[0026] 所述CPU處理器采用SAK-XC164CS-32F型號；
[0027] 所述鐵電存儲器采用FM25640型號；
[0028] 所述顯示模塊為可觸控IXD顯示屏。
[0029] 本發(fā)明還提供了一種瞄準控制器自動解算慣組棱鏡初始方位角的方法，包括以下 步驟：
[0030] 實現(xiàn)本發(fā)明所述的瞄準控制器并完成其與220V市電母線、激光瞄準儀、上位機、 激光瞄準儀激光器的連接；
[0031] 通過鍵盤在所述顯示模塊的參數(shù)設置單元相應的界面輸入各瞄準點號及對應的 大地方位角，輸入的數(shù)據(jù)存儲在所述存儲模塊中；
[0032] 將標桿架設在基準點上，并用激光瞄準儀瞄準該標桿；
[0033] 通過鍵盤在所述顯示模塊的流程控制單元相應的界面選擇瞄標桿；
[0034] 所述CPU處理器讀取所述存儲模塊中存儲的對應的大地方位角；
[0035] 所述CPU處理器通過所述通訊模塊讀取瞄準標桿時激光瞄準儀的方位角和俯仰 角，并將結果存儲在所述存儲模塊中；
[0036] 按下所述顯示模塊上的電源開關輸入端，使所述電源管理模塊為激光瞄準儀激光 器供電；通過"光源"旋鈕調(diào)整瞄準儀激光器光照度至合適值；
[0037] 依據(jù)所述激光器的激光，調(diào)整激光瞄準儀方位角、俯仰角使之與慣組棱鏡準直；
[0038] 通過鍵盤在所述顯示模塊的流程控制單元相應的界面選擇瞄慣組；
[0039] 所述CPU處理器的輸入單元獲取激光瞄準儀方位角、俯仰角與慣組棱鏡準直時， 激光瞄準儀的方位角、俯仰角，并將其儲存在所述存儲模塊中；
[0040] 所述CPU處理器的處理單元計算慣組棱鏡的初始方位角度和俯仰角度，其中，慣 組棱鏡初始方位角Φ計算見公式（1)，
[0041] Φ = Φ?+ρ3-ρ1 (1)，
[0042] Ρ 3_瞄慣組結果，
[0043] P r瞄標桿結果，
[0044] Φ i-基準大地方位角，
[0045] 若％+0311〈〇，則需要加 36〇°;
[0046] 所述輸出單元將慣組棱鏡初始方位角Φ輸出至所述顯示模塊的顯示數(shù)據(jù)單元。
[0047] 所述一種瞄準控制器自動解算慣組棱鏡初始方位角的方法，還包括以下步驟：
[0048] 將上位機與所述瞄準控制器通過所述通訊模塊相連；
[0049] 上位機通過所述通訊模塊向所述瞄準控制器發(fā)出瞄準指令；
[0050] 所述瞄準控制器分別進行瞄標桿、瞄慣組、解算慣組棱鏡初始方位角流程，并存儲 相應數(shù)據(jù)；
[0051] 所述上位機通過所述通訊模塊向所述瞄準控制器發(fā)出請求瞄準數(shù)據(jù)命令；
[0052] 所述瞄準控制器將解算出的瞄準數(shù)據(jù)方位角度、俯仰角度通過所述通訊模塊上傳 至上位機。
[0053] 本發(fā)明提供的瞄準控制器及其自動自動解算慣組棱鏡初始方位角的方法能夠?qū)?現(xiàn)控制瞄準流程，并實現(xiàn)瞄準數(shù)據(jù)的自動傳遞、融合、自動解算棱鏡初始方位，實現(xiàn)了一鍵 式自動解算棱鏡初始方位角，降低了工作難度，提高了效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0054] 圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結構示意圖；
[0055] 圖2為本發(fā)明的處理器模塊的結構框圖；
[0056] 圖3為本發(fā)明的顯示模塊的結構框圖。

【具體實施方式】
[0057] 下面結合附圖1對本發(fā)明進行詳細描述：
[0058] 本實施例的一種瞄準控制器，包括處理器模塊1、通訊模塊3、電源管理模塊2、顯 示模塊4、存儲模塊5 ;
[0059] 通訊模塊3、電源管理模塊2、顯示模塊4和存儲模塊5分別連接在處理器模塊1 中處理器芯片的相應管腳上。
[0060] 電源管理模塊2輸入端與220V市電電源母線相連，輸出端分別與處理器模塊1、顯 示模塊4和存儲模塊5相連。
[0061] 顯示裝置4的輸入端與鍵盤輸入裝置相連。
[0062] 處理器模塊1通過通訊模塊3分別與激光瞄準儀及上位機相連。
[0063] 結合圖2所示，處理器模塊1包括依次相連的輸入單元11、處理單元12和輸出單 元13。且處理器模塊1為CPU控制器，輸入單元11、處理單元12和輸出單元13集成在CPU 控制器中；
[0064] 顯示模塊4、存儲模塊5、通訊模塊3分別與處理器模塊1的輸出單元13相連（圖 中未示出）；通訊模塊3還與處理器模塊的輸入單元11相連；
[0065] 如圖3所示，顯示模塊4包括參數(shù)設置單元41、流程控制單元42、顯示數(shù)據(jù)單元 43 ；
[0066] 參數(shù)設置單元41和流程控制單元42分別與處理器模塊1的輸入單元11相連（圖 中未示出）；
[0067] 顯示數(shù)據(jù)單元43與處理器模塊1的輸出單元13相連（圖中未示出）。
[0068] 本實施例的瞄準控制器還包括光源旋鈕，光源旋鈕設置在顯示模塊4上；
[0069] 光源旋鈕連接電源管理模塊2的輸出端，并與激光瞄準儀激光器相連，用于控制 激光器的激光亮度；
[0070] 電源管理模塊2與CPU處理器輸出端之間設置有電源開關；
[0071] 電源開關的輸入端設置在顯示模塊4上。
[0072] 實際工作中，存儲模塊5采用鐵電存儲器；
[0073] 通訊模塊3包括RS232串口通信接口、RS422串口通信接口；上位機通過RS422串 口通信接口連接在CPU處理器上；激光瞄準儀通過RS232串口通信接口連接在CPU處理器 上。
[0074] CPU處理器采用SAK-XC164CS-32F型號；鐵電存儲器采用FM25640型號；顯示模塊 4包括可觸控LCD顯示屏、光源旋鈕以及電源開關按鈕。
[0075] 工作流程：
[0076] 用戶通過鍵盤輸入模塊向處理器模塊分別發(fā)出"瞄標桿"、"瞄慣組"、"解算慣組棱 鏡初始方位角"命令；
[0077] 用戶的輸入指令在顯示模塊顯示；
[0078] 處理器模塊通過通訊模塊向瞄準控制器下達執(zhí)行指令并采集瞄準控制器的數(shù)據(jù)， 其中，還通過與電源管理模塊連接的電源開關為激光瞄準儀激光器供電，并通過光源旋鈕 控制激光瞄準儀激光器的光照強度；
[0079] 處理器模塊的處理后數(shù)據(jù)在顯示模塊顯示并在存儲模塊存儲；
[0080] 處理器模塊的處理后數(shù)據(jù)還可通過通訊模塊上傳至上位機。
[0081] 本實施例的瞄準控制器自動解算慣組棱鏡初始方位角的方法，包括以下步驟：
[0082] 實現(xiàn)本實施例的瞄準控制器并完成其與220V市電母線、激光瞄準儀、上位機、激 光貓準儀激光器的連接；
[0083] 通過鍵盤在顯示模塊的參數(shù)設置單元相應的界面輸入各瞄準點號及對應的大地 方位角，輸入的數(shù)據(jù)存儲在存儲模塊中；
[0084] 將標桿架設在基準點上，并用激光瞄準儀瞄準該標桿；
[0085] 通過鍵盤在顯示模塊的流程控制單元相應的界面選擇瞄標桿；
[0086] CPU處理器讀取所述存儲模塊中存儲的對應的大地方位角；
[0087] CPU處理器通過通訊模塊讀取瞄準標桿時激光瞄準儀的方位角和俯仰角，并將結 果存儲在存儲模塊中；
[0088] 按下顯不模塊上的電源開關輸入端，使電源管理模塊為激光貓準儀激光器供電； 通過光源旋鈕調(diào)整瞄準儀激光器光照度至合適值；
[0089] 依據(jù)激光器的激光，調(diào)整激光瞄準儀方位角、俯仰角使之與慣組棱鏡準直；
[0090] 通過鍵盤在顯示模塊的流程控制單元相應的界面選擇瞄慣組，開始瞄慣組；
[0091] CPU處理器的輸入單元獲取激光瞄準儀方位角、俯仰角與慣組棱鏡準直時激光瞄 準儀的方位角、俯仰角，并將其儲存在存儲模塊中；
[0092] CPU處理器的處理單元計算慣組棱鏡的初始方位角度和俯仰角度，其中，慣組棱鏡 初始方位角Φ計算見公式（1)，
[0093] Φ = Φ^ρ 3-ρ ! (1)，
[0094] Ρ 3_瞄慣組結果，
[0095] P r瞄標桿結果，
[0096] Φ i-基準大地方位角，
[0097] 若％+03_01〈〇，則需要加 36〇°;
[0098] 輸出單元將慣組棱鏡初始方位角Φ輸出至顯示模塊的顯示數(shù)據(jù)單元，通過LCD顯 示屏進行顯示。
[0099] 本實施例的瞄準控制器自動解算初始方位角的方法，還包括以下步驟：
[0100] 將上位機與瞄準控制器通過通訊模塊相連；
[0101] 上位機通過通訊模塊向瞄準控制器發(fā)出瞄準指令；
[0102] 瞄準控制器分別進行瞄標桿、瞄慣組、解算慣組棱鏡初始方位角流程，并存儲相應 數(shù)據(jù)；
[0103] 上位機通過通訊模塊向瞄準控制器發(fā)出請求瞄準數(shù)據(jù)命令；
[0104] 瞄準控制器將解算出的瞄準數(shù)據(jù)方位角度、俯仰角度通過通訊模塊上傳至上位 機；
[0105] 瞄準工作結束。
[0106] 以上的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進 行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方 案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種瞄準控制器，其特征在于，包括處理器模塊（1)、通訊模塊（3)、電源管理模塊 (2)、顯示模塊（4)、存儲模塊（5);所述處理器模塊（1)為CPU控制器； 所述電源管理模塊（2)、通訊模塊（3)、顯示模塊（4)和存儲模塊（5)分別連接在所述 CPU控制器的相應管腳上； 所述處理器模塊（1)包括依次相連的輸入單元（11)、處理單元（12)和輸出單元（13)， 且所述輸入單元（11)、處理單元（12)和輸出單元（13)集成在所述CPU控制器中； 所述通訊模塊（3)、所述顯示模塊（4)、所述存儲模塊（5)與所述輸出單元（13)相連； 所述顯示模塊（4)包括參數(shù)設置單元（41)、流程控制單元（42)、顯示數(shù)據(jù)單元（43); 所述參數(shù)設置單元（41)、所述流程控制單元（42)與所述處理器模塊（1)的輸入單元 (11)相連； 所述顯示數(shù)據(jù)單元（43)與所述處理器模塊（1)的輸出單元（13)相連； 所述電源管理模塊（2)輸入端與220V市電電源母線相連，輸出端分別與所述處理器模 塊（1)、顯示模塊⑷和存儲模塊（5)相連。
2. 根據(jù)權利要求1所述的瞄準控制器，其特征在于， 所述處理器模塊（1)的輸入單元（11)通過所述通訊模塊（3)與激光瞄準儀的數(shù)據(jù)輸 出端相連； 所述通訊模塊（3)為串口通信接口或無線傳輸設備； 所述電源管理模塊（2)輸出端還與激光瞄準儀激光器相連。
3. 根據(jù)權利要求2所述的瞄準控制器，其特征在于， 所述參數(shù)設置單元（41)和所述流程控制單元（42)分別與鍵盤輸入裝置相連。
4. 根據(jù)權利要求3所述的瞄準控制器，其特征在于， 還包括光源旋鈕，所述光源旋鈕連接所述電源管理模塊（2)的輸出端，并與激光瞄準 儀激光器相連，用于控制激光器的激光亮度； 所述CPU處理器通過所述通訊模塊（3)與上位機相連。
5. 根據(jù)權利要求4所述的瞄準控制器，其特征在于， 所述存儲模塊（5)采用鐵電存儲器； 所述通訊模塊（3)包括RS232串口通信接口、RS422串口通信接口； 所述上位機通過RS422串口通信接口連接在所述CPU處理器上； 所述激光瞄準儀通過RS232串口通信接口連接在所述CPU處理器上； 所述電源管理模塊（2)與所述CPU處理器輸出端之間設置有電源開關； 所述電源開關的輸入端設置在所述顯示模塊（4)上。
6. 根據(jù)權利要求5所述的瞄準控制器，其特征在于， 所述CPU處理器采用SAK-XC164CS-32F型號； 所述鐵電存儲器采用FM25640型號； 所述顯示模塊（4)為可觸控IXD顯示屏。
7. 采用權利要求1-6任一所述的瞄準控制器的一種瞄準控制器自動解算慣組棱鏡初 始方位角的方法，其特征在于，包括以下步驟： 通過鍵盤在所述顯示模塊（4)的參數(shù)設置單元（41)相應的界面輸入各瞄準點號及對 應的大地方位角，輸入的數(shù)據(jù)存儲在所述存儲模塊（5)中； 將標桿架設在基準點上，并用激光瞄準儀瞄準該標桿； 通過鍵盤在所述顯示模塊（4)的流程控制單元（42)相應的界面選擇瞄標桿； 所述CPU處理器讀取所述存儲模塊（5)中存儲的對應的大地方位角； 所述CPU處理器通過所述通訊模塊（3)讀取瞄準標桿時激光瞄準儀的方位角和俯仰 角，并將結果存儲在所述存儲模塊（5)中； 按下所述顯示模塊（4)上的電源開關輸入端，使所述電源管理模塊（2)為激光瞄準儀 激光器供電；通過"光源"旋鈕調(diào)整瞄準儀激光器光照度至合適值； 依據(jù)激光器瞄準儀激光器，調(diào)整激光瞄準儀方位角、俯仰角使之與慣組棱鏡準直； 通過鍵盤在所述顯示模塊（4)的流程控制單元（41)相應的界面選擇瞄慣組； 所述CPU處理器的輸入單元（11)獲取激光瞄準儀方位角、俯仰角與慣組棱鏡準直時， 激光瞄準儀的方位角、俯仰角，并將其儲存在所述存儲模塊（5)中； 所述CPU處理器的處理單元（12)計算慣組棱鏡的初始方位角度和俯仰角度，其中，慣 組棱鏡初始方位角Φ計算見公式（1)， Φ = Φ ,+ p 3-p 1 (1), P 3_瞄慣組結果， P 1_貓標桿結果， Φ?-基準大地方位角， 若〇^+03-91〈〇，則需要加36〇°; 所述輸出單元（13)將慣組棱鏡初始方位角Φ輸出至所述顯示模塊（4)的顯示數(shù)據(jù)單 元（43)。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種瞄準控制器自動解算慣組棱鏡初始方位角的方法，其特 征在于，包括以下步驟： 將上位機與所述處理器模塊（1)通過所述通訊模塊（3)相連； 上位機通過所述通訊模塊（3)向所述處理器模塊（1)發(fā)出瞄準指令； 所述處理器模塊（1)分別進行瞄標桿、瞄慣組、解算慣組棱鏡初始方位角流程，并存儲 相應數(shù)據(jù)； 所述上位機通過所述通訊模塊（3)向所述處理器模塊（1)發(fā)出請求瞄準數(shù)據(jù)命令； 所述處理器模塊（1)將解算出的瞄準數(shù)據(jù)方位角度、俯仰角度通過所述通訊模塊（3) 上傳至上位機。
【文檔編號】G05D3/12GK104049642SQ201410225092
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權日:2014年5月26日
【發(fā)明者】狄世超, 高明杰, 董彥維, 宋小艷, 范毅 申請人:北京航天發(fā)射技術研究所, 中國運載火箭技術研究院