一种车载光电侦察系统自动架设撤收装置的制作方法

本发明属于车载光电侦察领域，具体涉及一种车载光电侦察系统自动架设撤收装置。

背景技术：

现代战争要求侦察系统具有快速反应能力和高机动性，车载光电侦察系统更加需要适应这种需求。车载光电侦察系统主要通过光电侦察设备实现目标探测、识别和测量功能，而定位设备和定向设备则为车载光电侦察系统提供测量基准。为了有效保护各个组成设备，车载侦察系统不工作时会将其收入方舱内部。执行任务时，车载光电侦察系统首先打开方舱顶部的电动天窗，然后利用高精度桅杆将光电侦察设备等通过电动天窗举升到一定高度，最后利用电动推杆将定位设备和定向设备展开到预定位置。撤收顺序与架设顺序完全相反。

经过调研可知，目前光电侦察系统主要采用人工架设和撤收的方式。而人工进行架设和撤收操作存在着如下缺点：

(1)、多种设备架设和撤收，对操作顺序有着严格的要求。人工操作容易出现操作失误，可能导致设备相互干涉、磕碰的情况发生，造成设备的物理损伤；

(2)、人工架设和撤收过程会占用操作人员较长的时间，增加了系统架设和撤收的时间，从而降低车载侦察系统的快速反应能力和战场生存能力；

(3)、人工架设和撤收方式需要对操作人员进行专门的训练，更换操作人员需要重新进行训练。

技术实现要素：

发明目的：为了克服人工架设和撤收方式的不足，提高车载光电侦察系统的快速反应能力和机动性，本发明提供了一种自动架设撤收装置，能够实现车载光电侦察系统的自动架设和撤收。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种车载光电侦察系统自动架设撤收装置，包括综合控制器、架收支架、光电侦察设备和辅助设备；

所述光电侦察设备和辅助设备分别设置在架收支架上，并一同安装于方舱内；所述方舱的顶部设有能够开合的电动天窗；

所述电动天窗与综合控制器信号连接，通过接收到的综合控制器信号，对应进行开合的动作；

所述架收支架与综合控制器信号连接，通过接收到的综合控制器信号，在电动天窗处对应进行升降动作，将光电侦察设备和辅助设备从电动天窗处向上伸出进行光电侦察工作，或者从电动天窗处下降收回至方舱内。

具体地，所述架收支架包括高精度桅杆和电动推杆；

所述高精度桅杆底部固定在方舱的底部，并垂直设置在电动天窗的下方；高精度桅杆包括伸缩杆体、减速装置、手动摇柄、控制盒和电控箱；所述减速装置(内含直流伺服电机以及减速传动机构)与伸缩杆体底部通过齿轮副连接，利用减速装置驱动伸缩杆体进行升降动作；所述电控箱与减速装置电路连接，为减速装置提供电源和控制信号；所述控制盒与电控箱和综合控制器信号连接，用于信号的收发，从而实现高精度桅杆的远程控制；所述手动摇柄设置于减速装置上，用于手动控制伸缩杆体的升降；

所述电动推杆水平的固定在高精度桅杆的顶部；所述电动推杆包括两端能够沿水平方向伸缩的水平推杆、电机、传动齿轮、丝杆，丝杆螺母副和微动开关；所述电机与传动齿轮连接，传动齿轮与丝杆连接，通过电机驱动丝杆转动；所述丝杆螺母副通过螺纹连接在丝杆上，当丝杆转动时，丝杆螺母副通过螺纹驱动的方式在丝杆上水平移动；所述丝杆螺母副固定在水平推杆的端部，从而驱动水平推杆沿水平方向伸缩运动；所述微动开关位于丝杆的端部，作为丝杆螺母副水平移动的限位控制器；所述电机与综合控制器信号连接，通过综合控制器控制电机的启停，从而实现电动推杆的远程控制。

具体地，所述光电侦察设备固定在架收支架的顶部，通过架收支架的升降动作，将光电侦察设备伸出电动天窗进行光电侦察工作，或者从电动天窗处下降收回至方舱内。

具体地，所述辅助设备包括定位设备和定向设备，分别固定安装在电动推杆两端的水平推杆端部，并随水平推杆沿水平方向一同移动。

具体地，所述电动天窗包括窗体、电动杆和限位开关；所述窗体的端部轴接在方舱的顶部，并能沿轴接处旋转；所述电动杆的一端轴接在方舱的内壁上，另一端轴接在窗体下方；所述电动杆与综合控制器信号连接，通过综合控制器控制电动杆的伸缩启停动作，从而实现电动杆的远程控制；当电动杆伸长时，窗体被顶起，并在方舱顶部形成一用于架收支架伸出的窗口；所述限位开关固定在方舱的顶部，当电动杆收缩时，窗体被拉回至水平，并接触方舱顶部的限位开关后，停止运动。

具体地，所述综合控制器包括外壳、控制电路板、控制按钮、状态指示灯、控制拨扭以及信号收发单元；

所述信号收发单元用于与架收支架、光电侦察设备和辅助设备之间进行信号传递；

所述控制电路板中设有微控制单元mcu，其端口分别与控制按钮、状态指示灯、控制拨扭以及信号收发单元连接。

有益效果：

本发明车载光电侦察系统自动架设撤收装置可灵活配置，用于多种类型设备的架设和撤收，从而满足多变的应用需求。所述自动架设撤收装置能够严格控制各个设备在方舱内的空间位置和间隔，使得各个设备紧凑撤收于方舱内部，从而有效减小整个车载光电侦察系统的体积，提升系统的机动性。此外，架设和撤收过程中各个设备的操作按照设定的顺序自动控制，可以避免操作顺序错误导致的各个设备的干涉和磕碰，防止出现操作顺序不当导致设备物理损坏；能够在很大程度上提高效率，缩短架设和撤收的时间，进一步提高车载侦察系统的机动性和快速反应能力；能够降低架设和撤收的难度，降低对操作人员的要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是该车载光电侦察系统自动架设撤收装置撤收状态图。

图2是该车载光电侦察系统自动架设撤收装置架设状态图。

图3是该车载光电侦察系统自动架设撤收装置组成单元图。

图4是该车载光电侦察系统自动架设撤收装置的高精度桅杆结构示意图。

图5是该车载光电侦察系统自动架设撤收装置的电动推杆结构示意图。

图6是该车载光电侦察系统自动架设撤收装置的电动天窗结构示意图。

图7是该车载光电侦察系统自动架设撤收装置的综合控制器结构示意图。

图8是该车载光电侦察系统自动架设撤收装置的综合控制器内部电路原理图。

其中，各附图标记分别代表：1综合控制器；11外壳；12控制电路板；13控制按钮；14状态指示灯；15控制拨扭；2架收支架；21高精度桅杆；21a伸缩杆体；21b减速装置，21c手动摇柄；21d控制盒；21e电控箱；21f齿轮副；22电动推杆；22a水平推杆；22b电机；22c传动齿轮；22d丝杆；22e丝杆螺母副；22f微动开关；3光电侦察设备；4辅助设备；41定位设备；42定向设备；5方舱；6电动天窗；61窗体；62电动杆；63限位开关。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图3所示，该车载光电侦察系统自动架设撤收装置，包括综合控制器1、执行单元、光电侦察设备3和辅助设备4；其中，执行单元包括架收支架2和电动天窗6。

光电侦察设备3和辅助设备4分别设置在架收支架2上，并一同安装于方舱5内；所述方舱5的顶部设有能够开合的电动天窗6；

电动天窗6与综合控制器1信号连接，通过接收到的综合控制器1信号，对应进行开合的动作；

架收支架2与综合控制器1信号连接，通过接收到的综合控制器1信号，在电动天窗6处对应进行升降动作，将光电侦察设备3和辅助设备4从电动天窗6处向上伸出进行光电侦察工作，或者从电动天窗6处下降收回至方舱5内。

如图4和图5所示，架收支架2包括高精度桅杆21和电动推杆22。

高精度桅杆21底部固定在方舱5的底部，并垂直设置在电动天窗6的下方；高精度桅杆21包括伸缩杆体21a、减速装置21b、手动摇柄21c、控制盒21d和电控箱21e；所述减速装置21b与伸缩杆体21a底部通过齿轮副21f连接，利用减速装置21b驱动伸缩杆体21a进行升降动作；所述电控箱21e与减速装置21b电路连接，为减速装置21b提供电源和控制信号；所述控制盒21d与电控箱21e和综合控制器1信号连接，用于信号的收发，从而实现高精度桅杆21的远程控制；所述手动摇柄21c设置于减速装置21b上，用于手动控制伸缩杆体21a的升降。

高精度桅杆21(型号为spm系列高精度电动桅杆)的主要功能是将光电侦察设备3等快速举升至规定高度，并锁定。高精度桅杆21最大举升高度为7m，承载能力大于250kg，桅杆升起降落后能够准确复位，重复定位误差小于0.1％；升到最高时桅杆方位扭转角度不超过0.1°。高精度桅杆还具有应急手动下降功能。高精度桅杆21具有自动升降和应急情况下手动升降两种工作模式。高精度桅杆21内部配备了精度更高、状态更稳定的多圈绝对值编码器，可以保证桅杆显示高度与实际高度误差小于1mm；与驱动器配合进行速度环控制，当桅杆接近架设位置时进行减速控制；绝对值编码器为4096圈，具有良好绝对位置记忆功能，无论手动操作桅杆到任何位置，重新上电后桅杆可完美采集到当前位置。

电动推杆22水平的固定在高精度桅杆21的顶部；所述电动推杆22包括两端能够沿水平方向伸缩的水平推杆22a、电机22b、传动齿轮22c、丝杆22d，丝杆螺母副22e和微动开关22f；所述电机22b与传动齿轮22c连接，传动齿轮22c与丝杆22d连接，通过电机22b驱动丝杆22d转动；所述丝杆螺母副22e通过螺纹连接在丝杆22d上，当丝杆22d转动时，丝杆螺母副22e通过螺纹驱动的方式在丝杆22d上水平移动；所述丝杆螺母副22e固定在水平推杆22a的端部，从而驱动水平推杆22a沿水平方向伸缩运动；所述微动开关22f位于丝杆22d的端部，作为丝杆螺母副22e水平移动的限位控制器；所述电机22b与综合控制器1信号连接，通过综合控制器1控制电机22b的启停，从而实现电动推杆22的远程控制。

水平推杆22a最大展开长度为2.4m，展开长度误差小于0.2％。其主要用于定位设备41和定向设备42的自动架设和撤收。应急情况下，可手动架设/撤收。

光电侦察设备3通过螺钉固定在架收支架2的顶部，通过架收支架2的升降动作，将光电侦察设备3伸出电动天窗6进行光电侦察工作，或者从电动天窗6处下降收回至方舱5内。

辅助设备4包括定位设备41和定向设备42，分别固定安装在电动推杆22两端的水平推杆22a端部，并随水平推杆22a沿水平方向一同移动。

如图6所示，电动天窗6包括窗体61、电动杆62和限位开关63；所述窗体61的端部轴接在方舱5的顶部，并能沿轴接处旋转；所述电动杆62的一端轴接在方舱5的内壁上，另一端轴接在窗体61下方，选用型号为jc35w；所述电动杆62与综合控制器1信号连接，通过综合控制器1控制电动杆62的伸缩启停动作，从而实现电动杆62的远程控制；当电动杆62伸长时，窗体61被顶起，并在方舱5顶部形成一用于架收支架2伸出的窗口；所述限位开关63固定在方舱5的顶部，当电动杆62收缩时，窗体61被拉回至水平，并接触方舱5顶部的限位开关63后，停止运动。

如图7和图8所示，综合控制器1是自动架设撤收装置的控制中枢，包括外壳11、控制电路板12、控制按钮13、状态指示灯14、控制拨扭15以及信号收发单元；信号收发单元用于与架收支架2、光电侦察设备3和辅助设备4之间进行信号传递；控制电路板12中设有微控制单元mcu(型号为stm32)，其端口分别与控制按钮13、状态指示灯14、控制拨扭15以及信号收发单元连接。控制电路板12的mcu实时收集电动天窗、高精度桅杆和电动推杆中位置传感器的信息，监控高精度桅杆21、电动推杆22和电动天窗6的位置，并通过状态指示灯14显示到位信息。

控制按钮13由“电源”按钮131、“停止”按钮132、“架设”按钮133和“撤收”按钮134组成；状态指示灯14包括“自动”141a、“应急”141b、“天窗开”142a、“天窗关”142b、“桅杆升”143a、“桅杆降”143b、“推杆展”144a和“推杆收”144b；控制拨扭15包括工作模式控制拨扭151、天窗控制拨扭152、桅杆控制拨扭153和推杆控制拨扭154。

综合控制器1能够接收并显示高精度桅杆21、电动推杆22和电动天窗6反馈的状态信号。通过状态指示灯142a、142b、143a、143b、144a和144b显示高精度桅杆21、电动推杆22和电动天窗6当前的状态。通过“架设”按钮133实现一键架设：电动天窗6自动打开到位，高精度桅杆21自动升到位，电动推杆22自动展到位；通过“撤收”按钮134实现一键撤收：实现电动推杆22自动收到位，高精度桅杆21自动降到位，电动天窗6自动关闭到位；在应急情况下可独立控制高精度桅杆21、电动推杆22和电动天窗6完成架设和撤收任务。

综合控制器1有两种工作模式，分别为：

1)自动工作模式

将标有“自动”和“应急”的工作模式控制拨扭151拨到“自动”模式，“自动”指示灯141a亮，综合控制器进入自动工作模式。

按下“架设”按钮133，“天窗开”、“桅杆升”、“推杆展”到位指示灯142a、143a和144a顺次亮起，电动天窗、高精度桅杆和电动推杆依次到工作位，实现一键架设，相关设备可以正常工作。

在按下“架设”按钮133时，当电动天窗、高精度桅杆和电动推杆全部或者部分未进入工作位时，按下“停止”按钮132，系统进入紧急停止状态。

按下“撤收”按钮34，电动推杆、高精度桅杆和电动天窗依次回到撤收位，“推杆收”、“桅杆降”和“天窗关”到位指示灯144b、143b和142b依次点亮，实现一键撤收，系统进入待机状态。

2)应急工作模式

将标有“自动”和“应急”的工作模式控制拨扭151拨到“应急”模式，“应急”指示灯141b亮，综合控制器进入应急工作模式。

应急工作模式下，将标有“天窗开”和“天窗关”的天窗控制拨扭152拨到“天窗开”，可控制电动天窗打开，待“天窗开”到位指示灯142a点亮，表明电动天窗打开到了工作位；将拨扭拨到“天窗关”，可控制电动天窗关闭，待“天窗关”到位指示灯142b点亮，表明电动天窗关闭到了撤收位。

应急工作模式下，将标有“桅杆升”和“桅杆降”的桅杆控制拨扭153拨到“桅杆升”，可控制高精度桅杆升起，待“桅杆升”到位指示灯143a点亮，表明高精度桅杆升起到了工作位；将拨扭拨到“桅杆降”，可控制高精度桅杆下降，待“桅杆降”到位指示灯143b点亮，表明高精度桅杆下降到了撤收位。

应急工作模式下，将标有“推杆展”和“推杆收”的推杆控制拨扭154拨到“推杆展”，可控制推杆展开，待“推杆展”到位指示灯144a点亮，表明电动推杆展开到了工作位；将拨扭拨到“推杆收”，可控制电动推杆收缩，待“推杆收”到位指示灯144b点亮，表明电动推杆收缩到了撤收位。

应急工作模式下，电动天窗、高精度桅杆和电动推杆的独立控制拨扭开关中位为紧急停止位，可以将设备停在功能范围内任意位置。

应急工作模式下，必须按照顺序架设和撤收相关设备，以免造成设备的干涉和磕碰，进而导致设备发生物理损伤。

本发明提供了一种车载光电侦察系统自动架设撤收装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

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