一種導彈發射筒內環境參數無源無線監測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種環境參數監測方法，特別是一種導彈發射筒內環境參數無源無線監測方法。
【背景技術】
[0002]目前，導彈發射筒內壓力、溫度、濕度等環境參數的監測主要采用有源有線傳感器、有源無線傳感器、手持閱讀器一內置傳感器接觸式等測量方法。常規的有源有線傳感器雖然能夠遠距離使用，但在每次測量時，除了要考慮電源的供給外，其現場電路布線繁雜，特別是在艦艇上使用時，容易造成儲彈艙內工作環境雜亂無序，存在安全隱患；采用電池自供電的有源無線傳感器，雖可實現無線測量，監測距離遠，但其工作易受電磁環境干擾、電池壽命限制，特別是海洋環境下，需要經常更換電池，且更換下的電池存在環境污染問題；手持閱讀器一內置傳感器接觸式測量方法，在采集數據時，由于儲彈艙內導彈發射筒數目多，工作量大，有時甚至需要工作人員爬高爬低，致采集效率低下，且漏采的情況也時有發生，易造成數據信息的不完整，此外，大量的采集信息需要先記錄后處理，實時性很差。可見，現有的監測手段很難有效地滿足導彈發射筒內環境參數的監測要求。
【發明內容】
[0003]本發明目的在于提供一種導彈發射筒內環境參數無源無線監測方法，解決目前有源有線測量系統每次測量時存在需要提供電源現場布線繁雜、有源無線測量系統工作電池壽命易受工作環境影響且存在電池污染環境的問題。
[0004]—種導彈發射筒內環境參數無源無線監測方法，其具體步驟為:
第一步搭建導彈發射筒內環境參數無源無線監測系統
導彈發射筒內環境參數無源無線監測系統，包括:環境參數主控終端、射頻信號收發器、射頻收發天線、無源無線壓力傳感器、無源無線溫度傳感器、無源無線濕度傳感器、通信總線和射頻電纜。其中，無源無線壓力傳感器包括:壓電基底A、信號收發天線A、叉指換能器A、壓力敏感器A、反射柵A和吸聲材料A ;無源無線溫度傳感器包括:壓電基底B、信號收發天線B、叉指換能器B、溫度敏感器B、反射柵B和吸聲材料B ;無源無線濕度傳感器包括:壓電基底C、信號收發天線C、叉指換能器C、濕度敏感器C、反射柵C和吸聲材料C。環境參數主控終端通過通信總線與射頻信號收發器連接；射頻信號收發器通過射頻電纜與射頻收發天線連接；無源無線壓力傳感器、無源無線溫度傳感器、無源無線濕度傳感器置于導彈發射筒內需要監測的位置。
[0005]第二步環境參數主控終端調制射頻激勵信號
環境參數主控終端根據無源無線壓力傳感器感知信號的頻率帶寬調制出壓力射頻激勵信號指令；環境參數主控終端根據無源無線溫度傳感器感知信號的頻率帶寬調制出溫度射頻激勵信號指令；環境參數主控終端根據無源無線濕度傳感器感知信號的頻率帶寬調制出濕度射頻激勵信號指令。
[0006]第三步射頻信號收發器輸出射頻激勵信號
環境參數主控終端將調制好的壓力射頻激勵信號指令、溫度射頻激勵信號指令、濕度射頻激勵信號指令經通信總線依次發送給射頻信號收發器；射頻信號收發器繼而產生相應頻率的壓力射頻激勵信號、溫度射頻激勵信號、濕度射頻激勵信號，并通過射頻電纜依次發送至射頻收發天線；射頻收發天線再將壓力射頻激勵信號、溫度射頻激勵信號、濕度射頻激勵信號依次發出。
[0007]第四步無源無線壓力傳感器轉換射頻激勵信號
無源無線壓力傳感器通過信號收發天線A接收射頻收發天線發出的壓力射頻激勵信號。無源無線壓力傳感器將接收到的相應頻率的壓力射頻激勵信號通過叉指換能器A轉換成沿壓電基底A表面傳播的機械振動波，經過壓力敏感器A作用后，改變壓力射頻激勵信號的信號特征，再由反射柵A反射回叉指換能器A并轉換成攜帶有導彈發射筒內壓力參數信息的射頻回波信號，并經信號收發天線A發出。
[0008]第五步無源無線溫度傳感器轉換射頻激勵信號
無源無線溫度傳感器通過信號收發天線B接收射頻收發天線發出的溫度射頻激勵信號。無源無線溫度傳感器將接收到的相應頻率的溫度射頻激勵信號通過叉指換能器B轉換成沿壓電基底B表面傳播的機械振動波，經過溫度敏感器B作用后，改變溫度射頻激勵信號的信號特征，再由反射柵B反射回叉指換能器B并轉換成攜帶有導彈發射筒內溫度參數信息的射頻回波信號，并經信號收發天線B發出。
[0009]第六步無源無線濕度傳感器轉換射頻激勵信號
無源無線濕度傳感器通過信號收發天線C接收射頻收發天線發出的濕度射頻激勵信號。無源無線濕度傳感器將接收到的相應頻率的濕度射頻激勵信號通過叉指換能器C轉換成沿壓電基底C表面傳播的機械振動波，經過濕度敏感器C作用后，改變濕度射頻激勵信號的信號特征，再由反射柵C反射回叉指換能器C并轉換成攜帶有導彈發射筒內濕度參數信息的射頻回波信號，并經信號收發天線C發出。
[0010]第七步環境參數主控終端接收射頻回波信號
信號收發天線A發出的壓力射頻回波信號、信號收發天線B發出的溫度射頻回波信號、信號收發天線C發出的濕度射頻回波信號被射頻信號收發器上的射頻收發天線依次接收后，通過射頻電纜依次傳輸給射頻信號收發器，并通過通信總線依次發送給環境參數主控終端。
[0011]第八步環境參數主控終端處理射頻回波信號
環境參數主控終端將依次接收到的壓力射頻回波信號、溫度射頻回波信號、濕度射頻回波信號經過頻率調制處理；依據壓力射頻回波信號與壓力之間的線性轉換關系獲得導彈發射筒內的壓力信息；依據溫度射頻回波信號與溫度之間的線性轉換關系獲得導彈發射筒內的溫度信息；依據濕度射頻回波信號與濕度之間的線性轉換關系獲得導彈發射筒內的濕度信息。環境參數主控終端對相應的壓力、溫度和濕度環境參數信息進行分析、記錄、存儲和顯示輸出。
[0012]至此，完成導彈發射筒內環境參數的無源無線監測。
[0013]本發明提供的導彈發射筒內環境參數無源無線監測方法，能夠減少導彈發射筒儲存艙內現場布線，簡化工作人員操作，實現導彈發射筒內壓力、溫度、濕度等環境參數的實時、無源、無線自動采集。
【附圖說明】
[0014]圖1一種導彈發射筒內環境參數無源無線監測方法所述的導彈發射筒內環境參數無源無線監測系統示意圖；
圖2 —種導彈發射筒內環境參數無源無線監測方法所述的無源無線壓力傳感器示意圖；
圖3 —種導彈發射筒內環境參數無源無線監測方法所述的無源無線溫度傳感器示意圖；
圖4 一種導彈發射筒內環境參數無源無線監測方法所述的無源無線濕度傳感器示意圖。
[0015]1.環境參數主控終端2.射頻信號收發器3.射頻收發天線4.無源無線壓力傳感器5.無源無線溫度傳感器6.無源無線濕度傳感器7.通信總線8.射頻電纜41.壓電基底A 42.信號收發天線A 43.叉指換能器A 44.壓力敏感器A 45.反射柵A 46.吸聲材料A 51.壓電基底B 52.信號收發天線B 53.叉指換能器B 54.溫度敏感器B 55.反射柵B 56.吸聲材料B 61.壓電基底C 62.信號收發天線C 63.叉指換能器C 64.濕度敏感器C 65.反射柵C 66.吸聲材料C。
【具體實施方式】
[0016]—種導彈發射筒內環境參數無源無線監測方法，其具體步驟為:
第一步搭建導彈發射筒內環境參數無源無線監測系統
導彈發射筒內環境參數無源無線監測系統，包括:環境參數主控終端1、射頻信號收發器2、射頻收發天線3、無源無線壓力傳感器4、無源無線溫度傳感器5、無源無線濕度傳感器6、通信總線7和射頻電纜8。其中，無源無線壓力傳感器4包括:壓電基底A41、信號收發天線A42、叉指換能器A43、壓力敏感器A44、反射柵A45和吸聲材料A46 ;無源無線溫度傳感器包括5:壓電基底B51、信號收發天線B52、叉指換能器B53、溫度敏感器B54、反射柵B55和吸聲材料B56 ;無源無線濕度傳感器6包括:壓電基底C61、信號收發天線C62、叉指換能器C63、濕度敏感器C64、反射柵C65和吸聲材料C66。環境參數主控終端1通過通信總線7與射頻信號收發器2連接；射頻信號收發器2通過射頻電纜8與射頻收發天線3連接；無源無線壓力傳感器4、無源無線溫度傳感器5、無源無線濕度傳感器6置于導彈發射筒內需要監測的位置。
[0017]第二步環境參數主控終端1調制射頻激勵信號
環境參數主控終端1根據無源無線壓力傳感器4感知信號的頻率帶寬調制出壓力射頻激勵信號指令；環境參數主控終端1根據無源無線溫度傳感器5感知信號的頻率帶寬調制出溫度射頻激勵信號指令；環境參數主控終端1根據無源無線濕度傳感器感6知信號的頻率帶寬調制出濕度射頻激勵信號指令。
[0018]第三步射頻信號收發器2輸出射頻激勵信號
環境參數主控終端1將調制好的壓力射頻激勵信號指令、溫度射頻激勵信號指令、濕度射頻激勵信號指令經通信總線7依次發送給射頻信號收發器2 ;射頻信號收發器2繼而產生相應