本發(fā)明涉及一種爆炸物安全管理裝置,特別是一種通過GNSS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))的位置信息與預(yù)先裝訂好的指定區(qū)域匹配的安全起爆管理裝置。
技術(shù)背景:
二次世界大戰(zhàn)后,世界局部性戰(zhàn)爭在世界各地頻繁爆發(fā),參展雙方以布雷作為防御手段,在戰(zhàn)場區(qū)域布設(shè)大量地雷或爆炸物。我方希望我們通過空中布設(shè)地雷只在希望區(qū)域內(nèi)發(fā)揮爆炸作用??墒乾F(xiàn)有的地雷布設(shè)區(qū)域投放的隨機(jī)性大,完全超出了防御性指定范圍。戰(zhàn)爭中或戰(zhàn)后地雷等爆炸物不但對我方軍隊(duì),而且對貧民傷害越來越大,其后果是十分嚴(yán)重的,處理這些地雷要花費(fèi)大量時(shí)間,有的需要數(shù)十年,且人力物力花費(fèi)代價(jià)極大。同時(shí)部署在指定區(qū)域外的地雷等爆炸物在和平時(shí)期也可能被恐怖分子利用,成為制造恐怖事件的作案工具,對社會(huì)安全造成極大。
另一方面,在民用領(lǐng)域,在礦山爆破、劈山開路、土木工程等工程中大量使用炸藥和電子雷管,由于管理漏洞、未爆破等原因。一些炸藥和雷管等危險(xiǎn)物被盜等事件時(shí)有發(fā)生,如何管理和減小這類危險(xiǎn)品對社會(huì)的潛在危害,希望在技術(shù)上能夠發(fā)揮作用。
現(xiàn)有的地雷等爆炸物,不具備在指定區(qū)域外不能引爆同時(shí)在指定區(qū)域內(nèi)才能爆炸的功能。
現(xiàn)有的地雷等爆炸物一旦隨機(jī)部署產(chǎn)生偏差,其管理是不可控,不能把握戰(zhàn)場布雷等區(qū)域,其后的清除需要投入巨大的人力物力,其代價(jià)巨大。
采用本裝置的爆炸物,可以防止由于各種原因部署在事先指定區(qū)域外的爆炸物起爆。其核心是其通過GNSS的位置信息與預(yù)先裝訂好的指定區(qū)域匹配的 安全起爆管理作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明涉及一種爆炸物安全管理裝置,特別是一種通過GNSS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))的位置信息與預(yù)先裝訂好的指定區(qū)域匹配的安全起爆管理裝置。本發(fā)明解決現(xiàn)有搬運(yùn)手段技術(shù)中,隨機(jī)通過空中在希望特定區(qū)域布設(shè)多個(gè)爆炸物時(shí)發(fā)生偏差時(shí),在區(qū)域外對普通人群或財(cái)物造成不必要的威脅。本裝置通過GNSS模塊與位置預(yù)先裝訂信息驗(yàn)證模塊的確認(rèn),認(rèn)定在指定范圍內(nèi)時(shí),才能對加密的驗(yàn)證模塊啟動(dòng)微機(jī)控制模塊和電子雷管模塊啟動(dòng)爆炸物解鎖。使得戰(zhàn)時(shí)或戰(zhàn)后爆炸物的區(qū)域控制和把握變得有據(jù)可循。
為達(dá)到上述功能和目的,這種通過GNSS的位置信息與指定區(qū)域匹配的安全起爆管理裝置,包括了裝置的電源模塊、衛(wèi)星定位模塊、電子雷管、驗(yàn)證模塊、內(nèi)外信號交互模塊、微機(jī)控制模塊和接口模塊。
其中的一個(gè)主要功能和結(jié)構(gòu)是結(jié)合接口電路的內(nèi)外信號交互模塊,可以與外部實(shí)現(xiàn)信息交互,實(shí)現(xiàn)指定爆炸范圍的裝定。同時(shí)在衛(wèi)星定位模塊接收到的定位信息與驗(yàn)證模塊結(jié)合進(jìn)行安全確認(rèn),確定爆炸物在滿足裝定指定位置范圍條件下,在微機(jī)控制模塊的控制下,引爆電子雷管。通過有線或無線通信方式,實(shí)現(xiàn)與外部位置范圍等信息的預(yù)先裝定。
同時(shí)該裝置的衛(wèi)星定位模塊接收衛(wèi)星定位信號解算出位置信息,且以最后一次定位信息數(shù)值作為爆炸物安全管理裝置起爆的必要條件之一。外部預(yù)先裝定位置范圍指定信息具有加密方式,并且必須經(jīng)過驗(yàn)證模塊的認(rèn)證。而電子雷管除了具備相關(guān)普通標(biāo)準(zhǔn)功能外,在驗(yàn)證模塊的取得該裝置接收到的最后一次定位數(shù)據(jù)必須滿足預(yù)先裝定的位置范圍內(nèi)才能解除安全鎖。
隨著芯片及封裝技術(shù)的發(fā)展,可以將系統(tǒng)級的各種功能模塊設(shè)計(jì)制造在一 個(gè)芯片內(nèi),也可以采用高密度的系統(tǒng)級封裝技術(shù)(SiP)將該裝置的各種模塊芯片或其中數(shù)個(gè)芯片封裝在一起。也就是說,該裝置的各模塊除了可以設(shè)計(jì)加工為基板形態(tài)外,可以是小體積的單芯片形態(tài)或者是多芯片的系統(tǒng)級封裝(SiP)形態(tài)。我們知道單芯片化和系統(tǒng)級封裝可以非常好地保護(hù)加密信息,防止未經(jīng)授權(quán)人員的惡意解破和利用。
附圖說明:
圖1一種通過GNSS的位置信息與預(yù)先裝訂好的指定區(qū)域匹配的安全起爆管理裝置
圖2根據(jù)本發(fā)明裝置標(biāo)定的指定爆炸區(qū)域與非爆炸指定區(qū)域示意圖
實(shí)施案例:
為了對本發(fā)明做出更加具體而清晰的說明,結(jié)合附圖,通過典型案例對一種一種通過GNSS的位置信息與預(yù)先裝訂好的指定區(qū)域匹配的安全起爆管理裝置加以描述。但凡利用本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的包括利用典型案例之外的其他案例,都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
參照圖1一種通過GNSS的位置信息與預(yù)先裝訂好的指定區(qū)域匹配的安全起爆管理裝置,本裝置包括了以下幾個(gè)模塊部分:衛(wèi)星定位模塊01、驗(yàn)證模塊02、電子雷管03、微機(jī)控制模塊04、內(nèi)外信號交互模塊05、接口模塊06和給各模塊提供電源的電源電路07。
這里,裝置中的內(nèi)外信號交互模塊05和接口模塊06,接收爆炸物管理機(jī)構(gòu)裝定在爆炸物投放之前裝定設(shè)備發(fā)出的預(yù)想指定區(qū)域的中心位置信息和范圍信息,并以此中心位置信息為基準(zhǔn),指定其范圍區(qū)域,例如以此東經(jīng)多少度、北緯多少度的地理坐標(biāo)為中心、范圍在一個(gè)半徑指定的區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)A的指令,數(shù)據(jù)A信息傳遞方式和內(nèi)容是經(jīng)過加密的。內(nèi)外信號交互模塊05在微機(jī)控制模 塊04的控制下,傳遞到驗(yàn)證模塊02。爆炸物投放時(shí),衛(wèi)星定位模塊01接收并解算天上衛(wèi)星定位信息,同時(shí)衛(wèi)星定位模塊01保存的最后一次定位數(shù)據(jù)B作為該裝置現(xiàn)在位置的依據(jù)。
通過驗(yàn)證模塊02,B數(shù)據(jù)符合已經(jīng)裝定的數(shù)據(jù)A的要求,微機(jī)控制模塊04再對電子雷管03發(fā)出解鎖指令,這時(shí)爆炸物處于可起爆狀態(tài)。
例如,裝置中的內(nèi)外信號交互模塊05和接口模塊06,接收爆炸物管理機(jī)構(gòu)裝定在地雷投放之前裝定設(shè)備發(fā)出的預(yù)想指定區(qū)域的中心位置信息為東經(jīng)32.3656度、北緯38.1234度經(jīng)緯度信息和范圍信息,并以此中心位置信息東經(jīng)32.3656度、北緯38.1234為基準(zhǔn),指定其范圍區(qū)域?yàn)殚L半軸為2公里,短半軸為1.2公里的橢圓區(qū)域,如圖2所示的根據(jù)本發(fā)明裝置標(biāo)定的指定爆炸區(qū)域與非爆炸指定區(qū)域的示意圖。凡是空投到該區(qū)域的裝有本發(fā)明裝置的地雷在投放的過程中衛(wèi)星定位接收機(jī)模塊在投放過程中不斷接收解算位置信息,其最后一次位置信息只要符合在其指定的橢圓區(qū)域,在該類08爆炸物裝置的各模塊的作用下,即可解除地雷安全起爆命令,而落在橢圓區(qū)域外的爆炸物09被鎖定不能起爆。
以上只是針對爆炸物的一個(gè)安全管理裝置實(shí)施案例。這種案例的說明是本發(fā)明的一個(gè)典型,根據(jù)本發(fā)明的特征本質(zhì)和說明,相關(guān)技術(shù)人員可以衍生出各種等效的變更和替代形式案例,都屬于涉及本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。