本發(fā)明屬于信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可準(zhǔn)確定位的無線式彈載存儲(chǔ)測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

在炮彈、火箭彈和導(dǎo)彈等研制階段與試驗(yàn)發(fā)射階段需要對(duì)其內(nèi)部的樣品參數(shù)(包括應(yīng)變、過載、溫度、時(shí)間等)進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)，為之后彈體改進(jìn)的理論分析、參數(shù)設(shè)置提供重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。近年來，國(guó)內(nèi)外研究人員利用多種測(cè)試方法對(duì)彈體發(fā)射參數(shù)進(jìn)行了檢測(cè)，由于測(cè)試環(huán)境惡劣，目前常用方法包括引線電測(cè)法和存儲(chǔ)測(cè)試法。

引線電測(cè)法是將傳感器置于測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，前置適配器、信號(hào)記錄儀及計(jì)算機(jī)等設(shè)備置于遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的掩體內(nèi)。傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)通過長(zhǎng)電線傳輸?shù)綔y(cè)試儀器上，經(jīng)適配器轉(zhuǎn)換放大后由瞬態(tài)記錄儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)記錄，最后由計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和再現(xiàn)。但是引線電測(cè)法存在明顯的不足：①系統(tǒng)標(biāo)定和校準(zhǔn)復(fù)雜；②干擾噪聲大；③現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)不方便。

存儲(chǔ)測(cè)試法是把傳感器、適配電路、a/d轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器、控制電路、接口電路以及電源等集合在一起，組成一個(gè)微型化測(cè)試系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中，要將存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)預(yù)先置入被測(cè)環(huán)境，待記錄完畢后回收測(cè)試系統(tǒng)，并連接讀數(shù)電纜以讀取測(cè)試數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)測(cè)試技術(shù)具有體積小、低功耗、抗干擾、不需要外接引線、標(biāo)定和校準(zhǔn)方便等特點(diǎn)。

雖然現(xiàn)有存儲(chǔ)測(cè)試法克服了引線電測(cè)法的一些缺點(diǎn)，但系統(tǒng)在智能化、數(shù)據(jù)傳輸、定位等方面仍存在一些問題：

①無法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)：測(cè)試系統(tǒng)置入發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)后，測(cè)試人員撤離試驗(yàn)場(chǎng)，就無法確知系統(tǒng)狀態(tài)，一旦系統(tǒng)不正常，易導(dǎo)致測(cè)試失敗。

②不能第一時(shí)間獲取測(cè)試數(shù)據(jù)：爆炸結(jié)束后，需要回收測(cè)試系統(tǒng)，才能讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)?；厥者^程可能存在耗時(shí)長(zhǎng)、回收困難或意外掉電等風(fēng)險(xiǎn)。

③實(shí)驗(yàn)效率低：由于短時(shí)間需要多次進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)，但每次試驗(yàn)后測(cè)試人員要取出裝置進(jìn)行讀數(shù)，讀完后要再次進(jìn)行裝置防護(hù)，耽誤很長(zhǎng)時(shí)間，降低總體實(shí)驗(yàn)效率。

④試驗(yàn)后獲知測(cè)試系統(tǒng)的位置較困難：由于存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)跟隨彈體發(fā)射然后著陸，而彈體在試發(fā)射過程中往往不具備制導(dǎo)系統(tǒng)且發(fā)射距離較遠(yuǎn)(例如火箭彈)，因此試驗(yàn)后尋找彈體殘骸與測(cè)試系統(tǒng)具有一定難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無線式彈載存儲(chǔ)測(cè)試裝置，定位準(zhǔn)確、可靠性好、實(shí)驗(yàn)效率高。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

一種無線式彈載存儲(chǔ)測(cè)試裝置，包括：

控制中心節(jié)點(diǎn)1，設(shè)于位于安全距離之外的掩體內(nèi)，用于發(fā)送外部觸發(fā)信號(hào)喚醒存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2工作、遠(yuǎn)程讀取存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2的測(cè)試數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2的定位信息；

至少一個(gè)存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2，設(shè)于待測(cè)彈體后端座，隨待測(cè)彈體一同射出，用于感應(yīng)、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、發(fā)送待測(cè)彈體的發(fā)射參數(shù)；

所述存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2與控制中心節(jié)點(diǎn)1通過4g網(wǎng)絡(luò)信號(hào)連接。

優(yōu)選地，

所述存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2包括以環(huán)氧樹脂灌封在金屬殼體3內(nèi)的電池20、信號(hào)調(diào)理電路22、微處理器23、電源管理模塊24、4g通信模塊25、定位模塊26、4g天線27、定位天線28、天線開關(guān)29、存儲(chǔ)器210和置于金屬殼體3外的傳感器21；

所述傳感器21的輸出端與信號(hào)調(diào)理電路22的輸入端相連，微處理器23的信號(hào)輸入端與信號(hào)調(diào)理電路22的輸出端相連，微處理器23的控制輸出端與電源管理模塊24的輸入端相連，電源管理模塊24的第一輸出端與4g通信模塊25的控制端相連，其第二輸出端與定位模塊26的控制端相連，所述4g通信模塊25一端與4g天線27信號(hào)相連，另一端與微處理器23信號(hào)相連，所述微處理器23與存儲(chǔ)器210相連，所述定位模塊26一端與定位天線28信號(hào)相連，另一端與微處理器23信號(hào)相連，所述天線開關(guān)29可擇一地將金屬殼體3與4g天線27或定位天線28相連；所述電池20同時(shí)為信號(hào)調(diào)理電路22、微處理器23、電源管理模塊24、4g通信模塊25、定位模塊26、天線開關(guān)29、存儲(chǔ)器210供電；

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：

1、可準(zhǔn)確定位：本發(fā)明通過及時(shí)、準(zhǔn)確定位測(cè)試裝置，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)，第一時(shí)間獲取測(cè)試數(shù)據(jù)；

2、可靠性好：本發(fā)明將4g天線與定位天線灌封在存儲(chǔ)測(cè)試裝置內(nèi)部，避免了彈載測(cè)試的惡略環(huán)境對(duì)裸露天線的損壞。為了克服測(cè)試過程中金屬外殼對(duì)兩路天線信號(hào)的屏蔽作用，本發(fā)明將兩路天線的饋線通過單刀雙擲的天線開關(guān)短接到存儲(chǔ)測(cè)試裝置金屬外殼的內(nèi)壁，同時(shí)將存儲(chǔ)測(cè)試裝置安裝于模擬彈的后端座，使得兩金屬殼短接，此時(shí)模擬彈的金屬外殼就充當(dāng)天線的作用。通過切換天線開關(guān)的狀態(tài)，避免通信信號(hào)與定位信號(hào)的相互干擾；

3、實(shí)驗(yàn)效率高：本發(fā)明將4g通信技術(shù)與定位技術(shù)融合到存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)當(dāng)中，有效的利用了現(xiàn)有通信以及定位網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大的資源，避免了人員回收測(cè)試裝置的麻煩，大大提高了工作效率。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明無線式彈載存儲(chǔ)測(cè)試裝置中存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)的電原理框圖。

圖2為本發(fā)明無線式彈載存儲(chǔ)測(cè)試裝置中控制中心節(jié)點(diǎn)的電原理框圖。

圖中，1控制中心節(jié)點(diǎn)，2存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)，3金屬殼體，

11數(shù)據(jù)分析處理機(jī)，124g通信模塊，134g天線，

21傳感器，22信號(hào)調(diào)理電路，23微處理器，24電源管理模塊，254g通信模塊，26定位模塊，274g天線，28定位天線，29天線開關(guān)，20電池，210存儲(chǔ)器。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明無線式彈載存儲(chǔ)測(cè)試裝置，包括：

控制中心節(jié)點(diǎn)1，設(shè)于位于安全距離之外的掩體內(nèi)，用于發(fā)送外部觸發(fā)信號(hào)喚醒存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2工作、遠(yuǎn)程讀取存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2的測(cè)試數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2的定位信息；

至少一個(gè)存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2，設(shè)于待測(cè)彈體后端座，隨待測(cè)彈體一同射出，用于感應(yīng)、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、發(fā)送待測(cè)彈體的發(fā)射參數(shù)；

所述存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2與控制中心節(jié)點(diǎn)1通過4g網(wǎng)絡(luò)通信。

如圖1所示，所述存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)2包括以環(huán)氧樹脂灌封在金屬殼體3內(nèi)的電池20、信號(hào)調(diào)理電路22、微處理器23、電源管理模塊24、4g通信模塊25、定位模塊26、4g天線27、定位天線28、天線開關(guān)29、存儲(chǔ)器210和置于金屬殼體3外的傳感器21；

所述傳感器21的輸出端與信號(hào)調(diào)理電路22的輸入端相連，微處理器23的信號(hào)輸入端與信號(hào)調(diào)理電路22的輸出端相連，微處理器23的控制輸出端與電源管理模塊24的輸入端相連，電源管理模塊24的第一輸出端與4g通信模塊25的控制端相連，其第二輸出端與定位模塊26的控制端相連，所述4g通信模塊25一端與4g天線27信號(hào)相連，另一端與微處理器23信號(hào)相連，所述微處理器23與存儲(chǔ)器210相連，所述定位模塊26一端與定位天線28信號(hào)相連，另一端與微處理器23信號(hào)相連，所述天線開關(guān)29可擇一地將金屬殼體3與4g天線27或定位天線28相連；所述電池20同時(shí)為信號(hào)調(diào)理電路22、微處理器23、電源管理模塊24、4g通信模塊25、定位模塊26、天線開關(guān)29、存儲(chǔ)器210供電；

所述天線開關(guān)29為單刀雙擲天線開關(guān)，其兩個(gè)不動(dòng)端分別與4g天線27、定位天線28的饋點(diǎn)相連，其動(dòng)端與金屬殼體3相連。

單刀雙擲天線開關(guān)29可采用pin二極管開關(guān)。

如圖2所示，所述控制中心節(jié)點(diǎn)1包括數(shù)據(jù)分析處理機(jī)11、4g通信模塊12和4g天線13，所述4g通信模塊12通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)分析處理機(jī)11相連。

所述數(shù)據(jù)分析處理機(jī)11為計(jì)算機(jī)。如臺(tái)式電腦、筆記本電腦等。

存儲(chǔ)測(cè)試裝置安裝于模擬彈的后端座，使得金屬殼體3與待測(cè)彈體外殼短接，此時(shí)待測(cè)彈體的金屬外殼充當(dāng)天線的作用。

通過切換天線開關(guān)的狀態(tài)，使任一時(shí)刻，4g天線與定位天線中只有一路饋線與裝置金屬外殼的內(nèi)壁短接。避免通信信號(hào)與定位信號(hào)的相互干擾。

本發(fā)明無線式彈載存儲(chǔ)測(cè)試裝置的工作過程詳述如下：

步驟1，將存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)安裝在模擬彈后端座，存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)等待外部觸發(fā)信號(hào)。微處理器控制天線開關(guān)將狀態(tài)切換到4g天線工作狀態(tài)。此時(shí)只有4g通信模塊等待外部觸發(fā)信號(hào)的到來，系統(tǒng)其余模塊都處于斷電狀態(tài)(通過上述電源管理模塊進(jìn)行控制)；控制中心節(jié)點(diǎn)通過4g模塊發(fā)送外部觸發(fā)信號(hào)之后，存儲(chǔ)測(cè)試節(jié)點(diǎn)通過外部中斷喚醒處于休眠狀態(tài)的微處理器，之后清除存儲(chǔ)器里面的數(shù)據(jù)。

步驟2，微處理器不斷檢測(cè)待測(cè)信號(hào)是否達(dá)到內(nèi)觸發(fā)的閾值。如果沒達(dá)到，則將采集到的數(shù)據(jù)循環(huán)記錄在預(yù)采樣緩存中；如果達(dá)到內(nèi)觸發(fā)門限，則進(jìn)行正式采樣。存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)在這一階段除了定位電路處于斷電狀態(tài)，其余電路都處于正常工作。

步驟3，等到模擬彈落地之后，微處理器控制天線開關(guān)將狀態(tài)切換到定位狀態(tài)，獲取模擬彈殘骸與存儲(chǔ)測(cè)試裝置的位置。然后再將天線開關(guān)切換到4g通信狀態(tài)。

步驟4，控制中心節(jié)點(diǎn)通過4g通信模塊遠(yuǎn)程讀取測(cè)試數(shù)據(jù)與定位信息，之后工作人員根據(jù)定位信息回收殘骸與存儲(chǔ)測(cè)試裝置。

電源管理模塊采用場(chǎng)效應(yīng)管來實(shí)現(xiàn)，通過分階段分模塊上電以實(shí)現(xiàn)低功耗。