實現遠程操控的低空安防激光控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種實現遠程操控的低空安防激光控制系統，包括指揮決策層和本地控制層；所述指揮決策層包括：指揮管理單元、操作面板和第一網絡光端機；所述指揮管理單元連接所述操作面板，所述指揮管理單元通過以太網連接所述第一網絡光端機；所述本地控制層包括：第二網絡光端機和火力控制單元；所述第一網絡光端機通過光纖與所述第二網絡光端機連接，所述第二網絡光端機通過以太網與所述火力控制單元連接。本發明實現了一種分離式的系統控制系統，采用光纖傳輸方式，在保證數據傳輸帶寬的同時，將傳輸距離擴大至km量級，很好地解決了現有控制系統不易靈活部署、遠程控制范圍較小的缺點。
【專利說明】
實現遠程操控的低空安防激光控制系統
技術領域
[0001]本發明涉及激光控制系統，具體涉及一種實現遠程操控的低空安防激光控制系統。
【背景技術】
[0002]由于激光系統內部結構的復雜性、安全性等諸多因素影響，激光控制系統一般與光源、熱控等其它分系統部署在同一區域且間隔一定的距離，放置在指定的位置。激光控制系統中的控制計算機、硬件控制器以及操作面板等所有設備，均統一集成在機柜上，控制計算機和硬件控制器分別通過以太網和專用線纜完成對各分系統的控制。操作員直接面對機柜上的計算機和操作面板進行控制操作。某大型激光裝置由于規模龐大，設立了專門的控制間，激光控制系統部署在控制間，且主要控制設備均集中安裝于此，通過以太網對各分系統實施控制，實現了在一定距離范圍內的遠程控制，但由于控制線纜復雜，其部署靈活性仍然受限。
【發明內容】
[0003]本發明克服了現有技術的不足，提供一種實現遠程操控的低空安防激光控制系統。
[0004]低空安防激光系統由于其應用場景多變，其系統部署方式往往也受到地形/場地、操控需求等多方面的影響，操控席位可能部署在系統附近，也可能部署于數公里甚至數十公里之外。若采用現有技術方案，由于控制系統集中部署，且常規控制線纜傳輸距離有限，很難達到遠程控制靈活部署的目的。本發明目的在于設計一種既能滿足激光系統控制需求，又可遠程靈活部署的新型控制系統架構，從而適應低空安防激光系統的部署需求。
[0005]為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案:
[0006]—種實現遠程操控的低空安防激光控制系統，包括指揮決策層和本地控制層;所述指揮決策層包括:指揮管理單元、操作面板和第一網絡光端機;所述指揮管理單元連接所述操作面板，所述指揮管理單元通過以太網連接所述第一網絡光端機;所述本地控制層包括:第二網絡光端機和火力控制單元;所述第一網絡光端機通過光纖與所述第二網絡光端機連接，所述第二網絡光端機通過以太網與所述火力控制單元連接。
[0007]更進一步的技術方案是指揮決策層的設備集成在遠程操控臺上。
[0008]更進一步的技術方案是本地控制層的設備部署在發射現場。
[0009]更進一步的技術方案是指揮管理單元包括:態勢顯示模塊、狀態監測模塊、火力單元控制模塊、目標來襲報警模塊以及數據和日志記錄模塊。
[0010]更進一步的技術方案是火力控制單元包括:系統工作流程控制模塊、發射控制模塊、安全聯鎖控制模塊以及分系統單元控制模塊。
[0011]更進一步的技術方案是火力控制單元通過控制線纜連接分系統。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明實現了一種分離式的系統控制系統，采用光纖傳輸方式，在保證數據傳輸帶寬的同時，將傳輸距離擴大至km量級，很好地解決了現有控制系統不易靈活部署、遠程控制范圍較小的缺點。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明一個實施例的系統結構框圖。
【具體實施方式】
[0014]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0015]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0016]下面結合附圖及實施例對本發明的【具體實施方式】進行詳細描述。
[0017]如圖1所示，根據本發明的一個實施例，本實施例實現遠程操控的低空安防激光控制系統，它包括指揮決策層和本地控制層;所述指揮決策層包括:指揮管理單元、操作面板和第一網絡光端機;指揮管理單元通過發射控制專用線纜連接操作面板，指揮管理單元通過以太網連接所述第一網絡光端機;本地控制層包括:第二網絡光端機和火力控制單元;第一網絡光端機通過光纖與第二網絡光端機連接，第二網絡光端機通過以太網與火力控制單元連接。
[0018]具體的，指揮管理單元是操作員與系統交互的最主要窗口，是揮決策層的核心部件，為操作員提供集中顯控界面。操作面板為操作員提供激光發射控制相關按鈕和狀態提示，并將操控信息通過發射控制專用線纜傳送至指揮管理單元。指揮管理單元將任務和操作相關信息通過以太網發送至第一網絡光端機，由第一網絡光端機將控制電信號轉換為光信號，再由光纖光信號傳送至本地的第二網絡光端機，然后再轉回至網絡電信號，由火力控制單元接收并進行邏輯處理，最后通過各分系統控制線纜實現對各分系統的控制。
[0019]指揮決策層具有輕量化、簡潔化特點，其不包含任何涉及分系統功能和流程控制的功能，提供操作和輔助決策界面，該層的所有設備均集成在遠程操控臺上;本地控制層具有智能化、安全性特點，提供系統運行時流程控制、分系統工作狀態和參數控制等功能，無人值守運行，該層的所有設備均部署于現場，與各分系統位于同一區域，可滿足不同分系統和設備控制時序和控制接口的要求。激光控制系統所有的執行單元都在本地，遠端僅實現監測和控制交互功能。采用分離式的控制架構實現了系統集中控制與系統交互顯示相分離，使得遠程操控臺輕便且易于部署，增強了適應不同應用場景部署的靈活性。
[0020]本地控制層的火力控制單元將現場控制設備和分系統的各個狀態通過網絡光端機，經光纖傳至遠程操控臺，實現遠程狀態監控。遠程控制信息同樣經過網絡-光端機-光纖-光端機-網絡到本地控制層，本地控制層再依照指令執行任務并反饋執行狀態。遠程操控臺與本地控制層進行交互，完成系統狀態監測、目標引導、作戰任務下達和執行攔截任務。
[0021 ]本實施例中操作員通過指揮管理單元觀察目標運動時空關系，并下達攔截任務。任務信息通過以太網_>第一網絡光端機_>光纖_>第二網絡光端機_>以太網傳送至火力控制單元，啟動任務流程，并控制各分系統完成系統準備流程。當滿足出光條件后，操作員觸發操作面板上的發射按鈕，發射信號經發射控制專用線纜由指揮管理單元傳送至火力控制單元，由火力控制單元啟動激光器出光和停止出光，從而完成本次任務。
[0022]優選的，指揮管理單元，主要包括態勢顯示、多目標輔助決策、狀態監測、火力單元控制、目標來襲報警及數據和日志記錄等功能，為系統提供低空安防激光系統的集中控制界面。
[0023]火力控制單元，主要包括系統工作流程控制、發射控制、安全連鎖控制、分系統單元控制等功能。
[0024]在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”等，指的是結合該實施例描述的具體特征、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一個實施例描述一個具體特征、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現這種特征、結構或者特點也落在本發明的范圍內。
[0025]盡管這里參照發明的多個解釋性實施例對本發明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開權利要求的范圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【主權項】
1.一種實現遠程操控的低空安防激光控制系統，其特征在于:包括指揮決策層和本地控制層;所述指揮決策層包括:指揮管理單元、操作面板和第一網絡光端機;所述指揮管理單元連接所述操作面板，所述指揮管理單元通過以太網連接所述第一網絡光端機;所述本地控制層包括:第二網絡光端機和火力控制單元;所述第一網絡光端機通過光纖與所述第二網絡光端機連接，所述第二網絡光端機通過以太網與所述火力控制單元連接。2.根據權利要求1所述的實現遠程操控的低空安防激光控制系統，其特征在于所述的指揮決策層的設備集成在遠程操控臺上。3.根據權利要求1所述的實現遠程操控的低空安防激光控制系統，其特征在于所述的本地控制層的設備部署在發射現場。4.根據權利要求1所述的實現遠程操控的低空安防激光控制系統，其特征在于所述的指揮管理單元包括:態勢顯示模塊、狀態監測模塊、火力單元控制模塊、目標來襲報警模塊以及數據和日志記錄模塊。5.根據權利要求1所述的實現遠程操控的低空安防激光控制系統，其特征在于所述的火力控制單元包括:系統工作流程控制模塊、發射控制模塊、安全聯鎖控制模塊以及分系統單元控制模塊。6.根據權利要求1所述的實現遠程操控的低空安防激光控制系統，其特征在于所述的火力控制單元通過控制線纜連接分系統。
【文檔編號】G05B19/04GK105867174SQ201510801086
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年11月19日
【發明人】張超, 王煜, 潘旭東, 田俊林, 宋海峰, 王坤, 賀喜, 蔡婧竹
【申請人】中國工程物理研究院應用電子學研究所, 中國久遠高新技術裝備公司