本發(fā)明涉及人影作業(yè)信息收集及管理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種人影火箭精細化作業(yè)智能采集裝置及數(shù)據(jù)處理方法。

背景技術(shù)：

在我國，淡水資源極為短缺，人工增雨一直被當作保護國計民生和經(jīng)濟發(fā)展的重要有效手段。干旱、冰雹這兩類氣象災害每年都會帶來嚴重的經(jīng)濟損失，開展人工影響天氣(簡稱人影)作業(yè)，應對防震減災、開發(fā)利用空中云水資源、緩解我國水資源缺乏等問題具有重要意義。同時，我國作為人影大國，作業(yè)量位居世界第一，從2011年起，在我國連續(xù)三年的中央一號文件中明確提出“強化人工影響天氣基礎設施和科技能力建設”等要求。但是，“人影”現(xiàn)代技術(shù)應用落后，自動化程度低，作業(yè)效果差，采用的人工讀取數(shù)據(jù)方式已不能滿足作業(yè)需求，研制應用人影火箭數(shù)據(jù)采集自動化系統(tǒng)的需求迫在眉睫。

目前，人影作業(yè)的起止時間、發(fā)射數(shù)量及方位角和仰角都是依靠人工的方法獲取并通過電話或電臺將相關(guān)信息上報到人影指揮部門和管理部門，因此，存在作業(yè)數(shù)據(jù)采集困難、設備運行狀況無法實時監(jiān)控等實際情況，耗費大量的人力、物力，由于中間環(huán)節(jié)太多，人工引起誤差和不準確的情況時有發(fā)生，通過研究實現(xiàn)火箭作業(yè)起止時間、火箭彈發(fā)射數(shù)量及方位角和仰角等信息自動采集，為作業(yè)管理提供科學數(shù)據(jù)。

人影作業(yè)主要包含地面的高炮和火箭作業(yè)及高空的飛機作業(yè)，高炮和火箭作業(yè)工作在野外，環(huán)境惡劣，又無市電，作業(yè)時震動和聲音都非常大，電磁干擾也異常復雜，安裝在高炮或火箭架上的數(shù)據(jù)采集裝置(含傳感器)必然要求其體積小、重量輕、功耗低、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強、防水、防潮、安裝和使用方便，因此，結(jié)構(gòu)工藝要求很高。

已授權(quán)的專利“zl201220081619.6和201210057367.8”解決了高炮作業(yè)數(shù)據(jù)采集問題，但沒法用到火箭作業(yè)數(shù)據(jù)采集。理由如下：a.高炮和火箭發(fā)射架結(jié)構(gòu)完全不一樣，采集裝置和傳感器設計和安裝完全不一樣；b.用彈量檢測方法不一樣，高炮通過接近開關(guān)檢測退彈的彈殼數(shù)來檢測，高炮大多數(shù)都是雙管炮，兩管同時作業(yè)，沒法通過震動、聲音識別來檢測，火箭單獨發(fā)射，可以通過震動、聲音識別來檢測，但火箭殼不是金屬，沒法通過接近開關(guān)來檢測。

cn10456747a*聲音檢測容易受到干擾，比如有鞭炮聲，汽車喇叭聲干擾，震動傳感器成本高，不同火箭和火箭發(fā)射架，不同的仰角，其震動強度都不一樣。

陜西中天火箭技術(shù)有限責任公司申請的專利：火箭、高炮作業(yè)控制及安全監(jiān)控系統(tǒng)和作業(yè)監(jiān)控方法(申請?zhí)枺?01110132819.x)是通過檢測點火線路電阻來確定火箭彈發(fā)射量的，但的問題是：通過測量各個通道點火線路的電阻來檢查，有多少通道就得設計多少路電阻檢測電路，無疑提高了硬件成本，還容易受到發(fā)射控制器影響；而且沒有任何檢測技術(shù)指標，遠遠達不到人影火箭作業(yè)參數(shù)數(shù)字化采集裝置設計要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠自動高精度檢測火箭作業(yè)時用彈量和方位角，且不易受外界環(huán)境影響，具有較的強抗干擾能力的人影火箭精細化作業(yè)智能采集裝置及數(shù)據(jù)處理方法，技術(shù)方案如下：

一種人影火箭精細化作業(yè)智能采集裝置，包括用于檢測的用彈量的穿心電感互感器；用于給火箭發(fā)射提供點火電壓的連接線穿過所述穿心電感互感器的互感線圈；所述互感線圈包括作為一次繞組的環(huán)形鐵芯，及纏繞在鐵芯上的二次繞組；二次繞組與二次負荷串聯(lián)構(gòu)成閉合回路，二次負荷兩端形成的互感電壓通過調(diào)理電路后接入中央處理器。

進一步的，所述調(diào)理電路包括橋式整流電路，橋式整流電路的輸入端并聯(lián)于所述二次負荷的兩端，輸出端一路信號經(jīng)過程控放大器連接到中央處理器，以檢測用彈量檢測脈沖寬度信號p1，另外一路信號通過限幅穩(wěn)壓二極管連接到中央處理器，以檢測用彈量檢測脈沖幅度信號p2；中央處理器通過對幅度的判斷結(jié)果p3信號控制程控放大器。

更進一步的，還包括用于檢測方位角，并連接到中央處理器的雙天線gps電路。

更進一步的，還包括用于檢測俯仰角，并連接到中央處理器的俯仰傳感器電路。

更進一步的，還包括連接到中央處理器的霍爾開關(guān)電路，所述霍爾開關(guān)電路包括順次連接的穩(wěn)壓二極管w1、霍爾開關(guān)h1、光耦芯片u2和開關(guān)集成芯片u3，所述光耦芯片u2和開關(guān)集成芯片u3分別連接所述中央處理單元。

更進一步的，所述中央處理器為lpc2387微控制器。

一種人影火箭精細化作業(yè)智能采集裝置的用彈量檢測數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：包括以下步驟：

步驟1：初始化當前用彈量檢測輸出脈沖寬度c，使c＝0；初始化用彈量數(shù)目m，使m＝0；讀取用彈量傳感器輸出的有效脈沖寬度標準值c0；

步驟2：判斷是否有p2信號：若無，則退出子程序；如有，則進入步驟3；

步驟3：判斷p2信號是否正常：若不正常，則經(jīng)程控放大后進入步驟4；若正常，則直接進入步驟4；

步驟4：判斷p1信號是否有效：若無效，則退出子程序；若有效，則進入步驟5；

步驟5：延時10ms；

步驟6：判斷p1信號是否有效：若無效，則退出子程序；若有效，則進入步驟7；

步驟7：當前用彈量檢測輸出脈沖寬度加1，即c＝c+1；

步驟8：判斷p1信號是否有效：若有效，則返回步驟5：若無效則進入步驟9；

步驟9：若當前用彈量檢測輸出脈沖寬度c大于等于有效脈沖寬度標準值c0，則用彈量數(shù)目加1，即m＝m+1；否則，退出子程序；

步驟10：若c0小于c-5，則優(yōu)化c0，使c0＝c-5，進入步驟11；否則直接進入步驟11；步驟11：存儲m和c0，并退出子程序。

一種人影火箭精細化作業(yè)智能采集裝置的方位角檢測數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：

步驟1)中央處理器每秒讀取雙天線gps電路輸出的a個方位角瞬時值構(gòu)成的一組數(shù)據(jù)；

步驟2)對該組方位角瞬時值做修正處理：去掉b個較大和較小的數(shù)據(jù)，求余下方位角瞬時值的平均值和方差；

步驟3)若該組數(shù)據(jù)中任一方位角瞬時值與平均值的差值超過方差的預設百分比，則將該方位角瞬時值用平均值代替，并循環(huán)進行該修正計算；

步驟4)否則將最后一次計算得到的平均值作為當前秒方位角檢測值；

步驟5)若上述方位角檢測值為第一次數(shù)據(jù)，則置標志，將該方位角檢測值作為當前秒方位角秒鐘值；

步驟6)否則將該方位角檢測值與前一秒的方位角秒鐘值作比較，若二者的差值不超過預設角度閾值1°，則將該方位角檢測值作為當前秒方位角秒鐘值；

步驟7)否則做如下處理：θ＝0.2θ0+0.8θ1；其中，θ為當前秒俯仰角秒鐘值，θ0為前一秒俯仰角秒鐘值，θ1為當前秒俯仰角檢測值；

步驟8)輸出當前秒方位角秒鐘值。

一種人影火箭精細化作業(yè)智能采集裝置的俯仰角檢測數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：

步驟1)中央處理器每秒讀取俯仰角電路輸出的一組a個俯仰角瞬時值；

步驟2)對該組俯仰角瞬時值做修正處理：將該組數(shù)據(jù)從小到大進行排序，前后各去掉b個數(shù)據(jù)，且a>2b，求其余俯仰角瞬時值的平均值和方差；

步驟3)若該組數(shù)據(jù)中任一俯仰角瞬時值與平均值的差值超過方差的預設百分比，則將該俯仰角瞬時值用平均值代替，并循環(huán)進行該修正計算；

步驟4)否則將最后一次計算得到的平均值作為當前秒俯仰角檢測值；

步驟5)若上述俯仰角檢測值為第一次數(shù)據(jù)，則置標志，將該俯仰角檢測值作為當前秒俯仰角秒鐘值；

步驟6)否則將該俯仰角檢測值與前一秒的俯仰角秒鐘值作比較，若二者的差值不超過預設角度閾值1°，則將該俯仰角檢測值作為當前秒俯仰角秒鐘值；

步驟7)否則做如下處理：α＝0.2α0+0.8α1；其中，α為當前秒俯仰角秒鐘值，α0為前一秒俯仰角秒鐘值，α1為當前秒俯仰角檢測值；

步驟8)當前秒俯仰角檢測值α1經(jīng)過“緯度修正算法”處理，處理如下：

其中，αk為緯度修訂后秒鐘值，為產(chǎn)品檢定位置緯度，為產(chǎn)品應用位置緯度；

步驟9)輸出當前秒俯仰角秒鐘值。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用穿心電感式電流互感器實現(xiàn)用彈量的準確檢測，減小了外界環(huán)境對檢測結(jié)果的影響，同時通過自學習能力，對有效脈沖的標準值進行優(yōu)化，進一步提高了抗干擾能力；且適用于不同的火箭和火箭發(fā)射器；并通過數(shù)據(jù)處理加上質(zhì)量控制技術(shù)解決對強震動和電磁干擾對方位角的影響，中央處理具有智能學習和處理功能，用彈量和方位角檢測判斷標準智能學習更新使得用彈量和方位角檢測更加可靠，故障智能檢測及判斷、異常值統(tǒng)計處理提高系統(tǒng)自判斷能力，為氣象人影火箭作業(yè)科學化、規(guī)范化管理提供有力保障。

附圖說明

圖1為本發(fā)明穿心電感式電流互感器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明人影火箭精細化作業(yè)智能采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明軟件流程圖。

圖4為本發(fā)明用彈量檢測中數(shù)據(jù)處理流程圖。

圖5為本發(fā)明方位角檢測中數(shù)據(jù)處理流程圖。

圖6為本發(fā)明俯仰角檢測中數(shù)據(jù)處理流程圖

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，如圖1所示，一種人影火箭精細化作業(yè)智能采集裝置，包括用于檢測的用彈量的穿心電感互感器；用于給火箭發(fā)射提供點火電壓的連接線穿過所述穿心電感互感器的互感線圈；所述互感線圈包括作為一次繞組的環(huán)形鐵芯，及纏繞在鐵芯上的二次繞組；二次繞組與二次負荷串聯(lián)構(gòu)成閉合回路，二次負荷兩端形成的互感電壓通過調(diào)理電路后接入中央處理器。

中央處理器采用lpc2387為核心，控制整個系統(tǒng)的信息獲取和信號處理、通信等處理的操作，本裝置主要由八部分組成：lpc2387中央處理器、雙天線gps、俯仰傳感器、穿心電感扼流圈電路、gprs通信、藍牙通信、霍爾開關(guān)電路、鐵電存儲電路等部分組成。整個硬件的總體框圖如下圖2所示。采集裝置的中央處理單元采用lpc2387，控制整個系統(tǒng)的信息獲取和信號處理、通信等處理的操作，軟件流程圖如圖3所示。

主要功能：完成火箭作業(yè)的方位角、俯仰角、用彈量的自動檢測；數(shù)據(jù)存儲；基于藍牙與手持指揮終端間的數(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)前端安裝在人影火箭作業(yè)現(xiàn)場。利用雙天線gps方向及位置測量、高精度加速度測量、穿心電感互感器用彈量檢測等技術(shù)實現(xiàn)對人影火箭作業(yè)參數(shù)的自動化檢測。在通信方面，采用藍牙和gprs數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)和遠端管理中心數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)在方位和俯仰檢測方面，采用高精度傳感器以獲得高精度方位角和俯仰角數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)處理方法以進一步提高測量精度。對用彈量檢測采用穿心電感互感器檢測發(fā)射點火電流變化以達到實時準確的測量。

由于電流的磁效應(通電導體周圍存在磁場)，那么一根通以交流電的導線穿過電流互感器，在電流互感器的鐵芯上就會產(chǎn)生一個交變磁場。再在鐵芯上繞上幾匝線圈就可以控制變比。

穿心電感式電流互感器其本身結(jié)構(gòu)不設一次繞組，載流(負荷電流)導線由l1至l2穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯(lián)形成閉合回路，由于穿心電感式電流互感器不設一次繞組，其變比根據(jù)一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數(shù)確定，穿心電感匝數(shù)越多，變比越小；反之，穿心電感匝數(shù)越少，變比越大，額定電流比i1/n：其中i1為穿心電感一匝時一次額定電流；n為心電感匝數(shù)。

本實施例的所述調(diào)理電路包括橋式整流電路，橋式整流電路的輸入端并聯(lián)于所述二次負荷的兩端，輸出端一路信號經(jīng)過程控放大器連接到中央處理器io口p1，以檢測信號有效的寬度，另外一路信號通過限幅穩(wěn)壓二極管連接到中央處理器自帶ad口p2，以檢測信號的幅度；對幅度的判斷結(jié)果經(jīng)過中央處理器io口p3返回以控制程控放大器。確保檢測用彈量信號寬度的信號幅度達到cpu正常范圍。p1信號為接到cpu的用彈量檢測脈沖寬度信號；p2信號為接到cpu的用彈量檢測脈沖幅度信號；p3信號為控制程控放大器的控制信號。

用彈量檢測原理：火箭發(fā)射是通過火箭發(fā)射控制器給火箭提供85伏左右點火電壓，火箭內(nèi)阻為1-20歐姆，點火電流達到幾安培到幾十安培。將點火電流的一根線通過穿心電感互感器，火箭發(fā)射時是一個高壓脈沖，導線中將是一個脈沖電流，穿心電感互感器輸出電流，該電流經(jīng)過一個電阻負載獲得電壓，經(jīng)處理后接入cpu自帶的a/d，就軟件處理后檢測到用彈量。

用彈量數(shù)據(jù)處理流程如圖4所示，具體步驟如下：

步驟1：初始化當前用彈量檢測輸出脈沖寬度c，使c＝0；初始化用彈量數(shù)目m，使m＝0；讀取用彈量傳感器輸出的有效脈沖寬度標準值c0；

步驟2：判斷是否有p2信號：若無，則退出子程序；如有，則進入步驟3；

步驟3：判斷p2信號是否正常：若不正常，則經(jīng)程控放大后進入步驟4；若正常，則直接進入步驟4；

步驟4：判斷p1信號是否有效：若無效，則退出子程序；若有效，則進入步驟5；

步驟5：延時10ms；

步驟6：判斷p1信號是否有效：若無效，則退出子程序；若有效，則進入步驟7；

步驟7：當前用彈量檢測輸出脈沖寬度加1，即c＝c+1；

步驟8：判斷p1信號是否有效：若有效，則返回步驟5：若無效則進入步驟9；

步驟9：若當前用彈量檢測輸出脈沖寬度c大于等于有效脈沖寬度標準值c0，則用彈量數(shù)目加1，即m＝m+1；否則，退出子程序；

步驟10：若c0小于c-5，則優(yōu)化c0，使c0＝c-5，進入步驟11；否則直接進入步驟11；步驟11：存儲m和c0，并退出子程序。

其中，c為當前用彈量檢測輸出脈沖寬度計算器(時寬為10毫秒)，c0為用彈量傳感器輸出有效脈沖寬度判斷標準，火箭作業(yè)業(yè)務中，實際測量火箭點火其最小寬度為150毫秒，如果點火時，脈沖寬度達到100毫秒，可判斷發(fā)射了1枚火箭，c0給得越大，越容易去掉干擾，由于不同火箭和火箭發(fā)射控制器，其脈沖寬度不一樣，而且會受到現(xiàn)場的影響，如果該標準太高，會漏檢用彈量，經(jīng)驗給定c0＝10，同時也會通過自學習將該標準提高，以進一步提高裝置的抗干擾能力。

同時，由于不同的火箭和火箭發(fā)射器，其點火電流不一樣，且差別較大，可將其信號大小進行定量檢測，為系統(tǒng)自學習提供數(shù)據(jù)。中央處理具有智能學習和處理功能，用彈量檢測判斷標準智能學習更新使得用彈量檢測更加可靠、故障智能檢測及判斷、異常值統(tǒng)計處理提高系統(tǒng)自判斷能力。

本實施例還包括用于檢測方位角，并連接到中央處理器的雙天線gps電路。

雙天線gps主要獲得火箭作業(yè)方位角的自動檢測。具體由雙天線gps模塊gps120、接口及信號處理電路組成。gps120可提供載體的位置信息(緯度、經(jīng)度、高度)、速度信息、方向信息、gps時間和utc時間。具有定位精度高、實時性好、穩(wěn)定可靠，且不受磁場環(huán)境影響。

雙天線gps測向是利用gps主天線與第二天線之間的基線距離處理得到的高精度二維姿態(tài)量信息，它可以實時解算載體的俯仰或橫滾，航向等數(shù)據(jù)，最快可以達到每秒10次。

測向原理：雙天線gps測向系統(tǒng)的精度是和兩天線之間的距離成正比的，接近于線性關(guān)系；(1米天線基線長度，航向精度為0.20°)，基線之間長度越長，姿態(tài)測量精度效果會越好，本設計及應用中基線長度不小于2米，方位角測量誤差小于0.1°。

位置數(shù)據(jù)獲?。篻ps輸出有作業(yè)點的經(jīng)緯度，通過算法處理，通過2個gps數(shù)據(jù)的平均，可以獲取作業(yè)點的精確位置，其誤差小于1米。

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：由于gps可能會受到雷擊、閃電和強磁場干擾，這些干擾雖然短暫，但也勢必造成產(chǎn)品質(zhì)量下降，我們采用數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的辦法來處理。

雷擊、閃電和強磁場干擾是瞬間發(fā)射，影響的數(shù)據(jù)是極個別的，根據(jù)火箭作業(yè)的業(yè)務流程，作業(yè)前3秒鐘方位角、俯仰角都是固定，輸出的數(shù)據(jù)應用相對穩(wěn)定，相鄰兩次數(shù)據(jù)變化不會超過1°，因此，采用如下算法，可以解決干擾問題。

方位角數(shù)據(jù)處理方法如下：gps模塊每秒鐘輸出20個方位角瞬時值，cpu每秒鐘讀取20個數(shù)據(jù)并存儲，去掉較大和較小的瞬時值，求平均值和方差，超過平均值5％的用平均值代替，再平均，直到無超過平均值5％的值，該平均值作為該秒的值，若為第一次數(shù)據(jù)，即直接輸出，并置標志，若非第一次則與歷史數(shù)據(jù)比較，如不超過1°，則當前值就作為本次數(shù)據(jù)，并輸出；如差值超過1°，則經(jīng)過下式處理后才能作為本次值

θ＝0.2θ0+0.8θ1(1)

其中，θ為當前秒方位角秒鐘值，同時作為下一次的θ0；θ0為前一秒方位角秒鐘值，θ1為當前秒方位角檢測值。

流程如下：

1)中央處理單元每秒讀取gps模塊輸出的20個方位角瞬時值并構(gòu)成一組數(shù)據(jù)；

2)對該組20個方位角瞬時值做修正處理：去掉該組5個較大和較小的數(shù)據(jù)，余下10個數(shù)值，求余下方位角瞬時值的平均值和標準差，若該組中任一方位角瞬時值與平均值的差值超過標準差的預設百分比，則將該方位角瞬時值用平均值代替，并循環(huán)進行該修正計算；

3)否則將最后一次計算得到的平均值作為當前秒方位角檢測值；

4)若上述方位角檢測值為第一次數(shù)據(jù)，則置標志，將該方位角檢測值作為當前秒方位角秒鐘值；

5)否則將該方位角檢測值與前一秒的方位角秒鐘值作比較，若二者的差值不超過預設角度閾值1°，則將該方位角檢測值作為當前秒方位角秒鐘值；

6)否則做如下處理：θ＝0.2θ0+0.8θ1；

7)輸出當前秒方位角秒鐘值。

本實施例還包括用于檢測俯仰角，并連接到中央處理器的俯仰傳感器電路，電路主要由傾角傳感器dcm260模塊和相應接口電路構(gòu)成。

理論基礎是牛頓第二定律：根據(jù)基本的物理原理，在一個系統(tǒng)內(nèi)部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。如果初速度已知，就可以通過積分算出線速度，進而可以計算出直線位移，所以它其實是運用慣性原理的一種加速度傳感器。當傾角傳感器靜止時也就是側(cè)面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。隨著mems技術(shù)的發(fā)展，慣性傳感器件在過去的幾年中成為最成功,應用最廣泛的微機電系統(tǒng)器件之一，而微加速度計(microaccelerometer)就是慣性傳感器件的杰出代表。作為最成熟的慣性傳感器應用，現(xiàn)在的mems加速度計有非常高的集成度，即傳感系統(tǒng)與接口線路集成在一個芯片上。微加速度計最典型的是原理：以一個質(zhì)量塊作為敏感部件，當載體有某一方向的加速度時，質(zhì)量塊向一個方向偏移，然后通過電極測量這個位移量(或產(chǎn)生偏移的慣性力)換算為加速度。

由于火箭作業(yè)震動很大，電磁干擾復雜，這勢必形成一個新的加速度，從而造成方位角檢測不準，甚至誤差很大，因此，我們采用軟件的方法解決這個問題，在軟件上通過數(shù)據(jù)處理加上質(zhì)量控制技術(shù)，解決對強震動和電磁干擾對仰角檢測的影響。選擇dcm260作為俯仰角傳感器，該傳感器模塊每秒鐘輸出20個俯仰角瞬時值，cpu每秒鐘讀取20個數(shù)據(jù)并存儲，求平均，計算標準偏差，超過平均值2％的用平均值代替，再平均，直到無超過平均值2％的值，該平均值作為該秒的值，若為第一次數(shù)據(jù)，即直接輸出，并置標志，若非第一次則與歷史數(shù)據(jù)比較，并進行相應處理，具體見公式2，其中，α為處理后數(shù)據(jù)，α0為歷史數(shù)據(jù)，α1為當前檢測數(shù)據(jù)。具體方法：當前值與歷史值進行比較，如不超過1°，則當前值就作為本次數(shù)據(jù)，如差值超過1°，則經(jīng)過公式1處理后才能作為本次值，并輸出，同時將當前值作為下一次的α0。

α＝0.1α0+0.9α1(2)

由于重力加速度在地球不同緯度位置，不同的海拔高度，其值不一樣，海拔高度影響很小在可以忽略不計，但緯度影響最大可達到千分之三左右，引起的最大誤差可達到0.2°以上，針對精細化作業(yè)，其仰角檢測誤差要小于0.3°，緯度引起的誤差必須解決，針對這個問題，根據(jù)緯度對重力加速度的影響原理，本文提出一種“緯度修正算法”來解決該問題。算法如下：

其中，αk為緯度修訂后秒鐘值，為產(chǎn)品檢定位置緯度，為產(chǎn)品應用位置緯度，智能裝置中的gps可檢測出該值。

軟件流程圖如圖6所示。

本實施例還包括連接到中央處理器的霍爾開關(guān)電路，用于實現(xiàn)無線開機與關(guān)機。通過一個霍爾開關(guān)和永久磁鐵靠近實現(xiàn)。本實施例選用霍爾開關(guān)，霍爾元件工作需要電源，微功耗霍是不二選擇，但幾乎所有微功耗霍爾開關(guān)的工作電壓都在6伏以下，而本實施例采集裝置中的傳感器要12伏的電源，因此本電路設計至關(guān)重要，確保采集裝置在待開機狀態(tài)的電流小于0.05毫安。在關(guān)機狀態(tài)，磁場靠近即可開機。所述霍爾開關(guān)電路包括順次連接的穩(wěn)壓二極管w1、霍爾開關(guān)h1、光耦芯片u2和開關(guān)集成芯片u3，所述光耦芯片u2和開關(guān)集成芯片u3分別連接所述中央處理單元。

本實施例還包括手持指揮終端，該終端與采集器通過藍牙通信，手持終端實時接收并顯示采集器檢測火箭發(fā)射方位角、俯仰角、作業(yè)起止時間、電池電量信息；接收指示采集器智能判斷的各種信息(包含忘忘關(guān)機、低電量告警、判斷標準等)；檢測火箭彈的二維碼，獲取火箭彈編碼和火箭出入庫數(shù)據(jù)。有效解決了作業(yè)火箭劇烈振動、強磁干擾等特定條件下數(shù)據(jù)采集、傳輸，指令下達，作業(yè)信息反饋等過程中存在的多種問題。

具體應用時，將采集器安裝在火箭架上，手持終端由作業(yè)點工作人員使用，主要能實時獲取火箭的方位角、仰角，作業(yè)后的用彈量，人影作業(yè)管理系統(tǒng)軟件安裝在人影管理中心計算機上，以完成作業(yè)指揮、數(shù)據(jù)收集及管理。具體使用過程如下:

火箭作業(yè)點工作人員打開手持終端，同時通過手持指揮終端上的磁鐵(也可單獨配備一個永久磁鐵)靠近采集器，采集器自動開機，手持終端與采集器通過藍牙自動建立通信，通信建立后，采集器時鐘、姿態(tài)(方位角、仰角)、電池電量、作業(yè)點編號、作業(yè)人員變化等數(shù)據(jù)自動傳到手持指揮終端，手持終端可以通過其界面設置采集器有過參數(shù)，比如：自動關(guān)機時間、工作模式、傳感器參數(shù)等；同時，智能采集器與指揮中心通過gprs和計算機網(wǎng)絡自動建立通信，指揮中心根據(jù)衛(wèi)星云圖和雷達信息下達作業(yè)指令到手持指揮終端，指令包含：作業(yè)開始時刻、方位角、仰角、用彈量、作業(yè)時間等，作業(yè)點指揮人員將火箭發(fā)射架調(diào)整到指定的方位、仰角，待作業(yè)時刻到，開始作業(yè)，作業(yè)結(jié)束后，手持指揮終端自動將作業(yè)信息(作業(yè)起止時間、方位角、仰角、用彈量、作業(yè)點編號、作業(yè)人員編號)上報指揮中心，同時將作業(yè)數(shù)據(jù)通過短信發(fā)到有關(guān)人員手機上；作業(yè)人員通過手持指揮終端給采集器發(fā)關(guān)機指令，采集器收到指令后自動關(guān)機，若不發(fā)關(guān)機指令，采集器定時時間到自動關(guān)機，開機后超過5分鐘定時檢測到永久磁鐵靠近也關(guān)機。

人影火箭作業(yè)數(shù)據(jù)采集裝置安裝在火箭架上，能自動高精度檢測火箭作業(yè)起止時間、用彈量、方位角和仰角，并將相關(guān)數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)饺擞肮芾聿块T，實現(xiàn)了人影作業(yè)自動化、數(shù)字化、精確化，解決了過去全手工操作時強振動、高噪音以及信息獲取不及時、不準確，耗費人力等方面的問題，能有效地采集、傳輸、處理作業(yè)與指揮相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，大大提高了作業(yè)指揮和實施的時效性、有效性和準確性，提高了作業(yè)的安全性。