一种行驶过程中评估导弹发射车场坪适应性的装置及方法

1.本发明涉及导弹发射领域，具体是一种行驶过程中评估导弹发射车场坪适应性的装置及方法。


背景技术：

2.目前关于发射车发射安全性的分析方法研究主要集中于车辆行驶过程中路面等级对武器射击精度的干扰分析、场坪倾斜程度对导弹出筒姿态的影响分析，并且现有的评估方法均需要将在车辆驻车状态下才能给出最终的场坪适应性评估结果，另外现有的场坪适应性评估设备安装在专用的载车上，无法实现与发射车一体化设计。其主要原因在于：
①
现有场坪适应性评估设备中的场坪承载能力测量设备需要在车辆驻车状态下才能使用，影响发射车正常使用流程；
②
现有场坪适应性评估设备质量大、体积大不易于在发射车上布置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是弥补现有发射车场坪适应性研究的不足，提出一种行驶过程中评估发射车场坪适应性的装置及方法。
4.实现本发明目的的技术方案为：一种行驶过程中评估发射车场坪适应性的装置，包括：
5.安装在发射车的一桥和二桥之间的探地雷达；
6.分别安装在发射车车头和车尾位置对应的底盘下方的激光车辙仪；
7.安装在发射车仪器舱中的综合采集控制箱；
8.安装在发射车后支腿支撑盘上的加速度传感器；
9.其中，探地雷达在行驶过程中对路面结构和路面缺陷进行探测，获取路面层位信息以及路面缺陷信息；激光车辙仪用于获取发射车行驶过程中的车辙量；综合采集控制箱用于控制探地雷达、激光车辙仪、加速度传感器的探测动作，采集探地雷达、激光车辙仪和加速度传感器的探测数据并利用安装于综合采集控制箱中的场坪适应性评估软件评估发射车的场坪适应性。
10.进一步的，所述路面缺陷信息包括缺陷大小、缺陷位置、缺陷数量，路面层位信息包括路面层数、路面各层层厚。
11.进一步的，利用场坪适应性评估软件评估发射车的场坪适应性，具体为：
12.通过场坪适应性评估软件分别发送探地雷达探测指令、激光车辙仪探测指令；
13.探地雷达将路面缺陷信息、路面层位信息反馈至场坪适应性评估软件，激光车辙仪将路面车辙量反馈至场坪适应性评估软件；
14.场坪适应性评估软件利用路面层位信息、路面缺陷信息以及路面缺陷信息评价准则，进行缺陷路面剔除评价；
15.场坪适应性评估软件利用路面层位信息确定路面类型，通过场坪适应性评估软件
内嵌的路面车辙量评价准则，进行场坪适应性最终评估；
16.通过场坪适应性评估软件发送加速度传感器探测指令；
17.加速度传感器将发射筒起竖过程中后支腿的加速度信息反馈至场坪适应性评估软件；
18.场坪适应性评估软件利用加速度信息计算发射筒起竖完成后的后支腿路表弯沉量，给出发射车场坪适应性复评结果。
19.第二方面，本发明还提供一种基于第一方面所述装置的场坪适应性评估方法，该方法包括以下步骤：
20.步骤1，采用探地雷达在行驶过程中对路面结构和路面缺陷进行探测，获取路面层位信息以及缺陷信息；
21.步骤2，车辆行驶过程中，根据路面缺陷数据、路面层位信息和缺陷评价准则，利用场坪适应性评估软件，进行缺陷剔除评价；若判定为剔除路段，直接给出场坪适应性不合格的评估结论；
22.步骤3，对于通过缺陷评价的路面，基于路面层位信息，利用场坪适应性评估软件确定路面类型，同时基于行驶过程中激光车辙仪获取的车辙量给出最终的评估结果。
23.进一步的，步骤1的具体实现过程如下：
24.接收到该发射车路面上进行发射装备场坪适应性评估指令后，在发射车行驶过程中，利用探地雷达对该段路面进行层位信息和缺陷测量。
25.判断车辆行驶速度是否满足探地雷达探测要求，若满足，则进行探地雷达下放并开机；若车速不满足要求，则减速行驶，直至车速满足测量要求；
26.开始探测过程后，探地雷达自动记录路面层位信息及缺陷情况，同时记录对应的地理坐标信息、车速信息、测试时间、路面层位及缺陷信息，进行数据存储，并在测评显控终端显示。
27.进一步的，步骤2具体过程如下：
28.基于路面缺陷信息和路面结构数据，利用缺陷评价准则判断此路段的缺陷情况是否能进行发射，若缺陷数据不能满足发射要求，则给出场坪适应性评估不合格的结论，若通过缺陷评价为合格，则进入步骤3。
29.进一步的，根据路面缺陷信息利用缺陷评价准则进行缺陷剔除评价，具体如下：
30.s21，判断路面缺陷数量是否满足要求，若此段路面缺陷数量大于1个则直接剔除此段路面；若此段路面缺陷数量为0，则转入步骤3；若此段路面缺陷数量为1个，则转入步骤s22。
31.s22，若此缺陷的深度大于7m，则转入步骤3；若此缺陷的深度不大于7m，则转入步骤s23。
32.s23，根据不同型号发射车的路面缺陷大小剔除准则，判断是否剔除此段路面，若剔除此段路面，则直接给出此段路面的评估结果，若不剔除此段路面，则，转入步骤3。
33.进一步的，步骤3具体过程如下：
34.利用探地雷达提供的路面层位信息，判断路面类型；
35.利用该段路面的路面类型信息以及激光车辙仪测量的路面车辙量，与每种路面类型的路面车辙量评价准则进行对比，若测量的路面车辙量不大于车辙量评价准则，则场坪
适应性评估结果合格，若测量的路面车辙量大于车辙量评价准则，则场坪适应性评估结果不合格。
36.进一步的，在发射筒起竖过程中，利用加速度传感器，获取发射筒起竖完成后后支腿的路表弯沉量，对场坪适应性评估结果进行复测。
37.进一步的，对场坪适应性评估结果进行复测的具体过程如下：
38.发射车驻车状态下，进行发射筒起竖，后支撑盘触低后利用安装于支撑盘上的加速度传感器，进行支撑盘处加速度测量，通过数据转换，获取起竖过程中支撑盘处的路面下沉量；
39.利用场坪适应性评估软件中的支腿下沉量评价准则，评估场坪适应性，给出场坪适应性的复评结果。
40.本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
41.(1)实现了发射车行驶状态下进行场坪适应性评估，不影响发射装备正常使用流程；
42.(2)探地雷达、激光车辙仪以及加速度传感器体积小、质量轻，容易与发射车一体化设计。
附图说明
43.图1为本发明的评估装置构成图。
44.图2为本发明的实施原理流程图。
具体实施方式
45.本发明提供一种行驶过程中评估发射车场坪适应性的装置及方法，在发射车行驶过程中，采用探地雷达探测路面缺陷信息、路面结构信息；采用激光车辙仪在行驶过程中测量发射车引起的路面车辙深度，用以获取路面承载能力；利用路面缺陷信息、路面结构信息、路面车辙深度，基于场坪适应性评估软件中的路面缺陷剔除准则、不同路面的车辙深度评价准则，在车辆行驶过程中评估发射车的场坪适应性。本方法也可以根据需求，利用安装在发射车后支撑盘上的加速度传感器获取发射筒起竖完成后的路面下沉量以及路面下沉评估准则，对发射车的场坪适应性进行复测。
46.下面对本发明的技术方案进行详细说明。
47.如图1所示，一种行驶过程中评估发射车场坪适应性的装置，包括：
48.安装在发射车的一桥和二桥之间的探地雷达1；
49.分别安装在发射车车头和车尾位置对应的底盘下方的激光车辙仪2；
50.安装在发射车仪器舱中的综合采集控制箱3；
51.安装在发射车后支腿支撑盘上的加速度传感器4；
52.其中，探地雷达1在行驶过程中对路面结构和路面缺陷进行探测，获取路面层位信息以及路面缺陷信息；激光车辙仪2用于获取发射车行驶过程中的车辙量；综合采集控制箱3用于控制探地雷达1、激光车辙仪2、加速度传感器4的探测动作，采集探地雷达1、激光车辙仪2和加速度传感器4的探测数据并利用安装于综合采集控制箱3中的场坪适应性评估软件评估发射车的场坪适应性。
53.所述路面缺陷信息包括缺陷大小、缺陷位置、缺陷数量，路面层位信息包括路面层数、路面各层层厚。
54.基于同样的发明构思，本发明还提供一种基于上述装置的发射车场坪适应性评估方法，如图2所示，包括以下步骤：
55.步骤1：收到对某路段进行场坪适应性探测指令后，发射车行驶至该路段上，对探地雷达1、激光车辙仪2、综合采集控制箱3、加速度传感器4开机上电，转入步骤2；
56.步骤2，在综采控制箱3上设定发射车型号和路段长度，转入步骤3；
57.步骤3，车辆行驶过程中，根据路面缺陷信息、路面层位信息，利用缺陷评价准则进行缺陷路面剔除评价；若判定为剔除路段，直接给出场坪适应性不合格的评估结论，对下一段进行评测；若判定为非剔除路段，转入步骤4；
58.步骤4，对于非剔除路段，基于路面层位信息，确定路面类型，同时基于行驶过程中的激光车辙仪2测量的路面车辙量给出该段路面的最终的评估结果，返回步骤3，对下一段路面进行评测，直至待测路面全部评测完毕。
59.进一步的，步骤3中，车辆行驶过程中，根据路面缺陷信息利用缺陷评价准则进行缺陷剔除评价，具体如下：
60.s31，判断路面缺陷数量是否满足要求，若此段路面缺陷数量大于1个则直接剔除此段路面；若此段路面缺陷数量为0，则转入步骤4；若此段路面缺陷数量为1个，则转入步骤s32。
61.s32，若此缺陷的深度大于7m，则转入步骤4；若此缺陷的深度不大于7m，则转入步骤s33。
62.s33，根据不同型号发射车的路面缺陷大小剔除准则，判断是否剔除此段路面，若剔除此段路面，则直接给出此段路面的评估结果，若不剔除此段路面，则，转入步骤4。
63.进一步的，步骤4中，车辆行驶过程中，根据路面车辙量给出该路段的最终评估结果，具体如下：
64.s41，利用探地雷达1提供的路面层位信息，判断路面类型；
65.s42，利用该段路面的路面类型信息以及激光车辙仪2测量的路面车辙量，与每种路面类型的路面车辙量评价准则进行对比，若测量的路面车辙量不大于车辙量评价准则，则场坪适应性评估结果合格，若测量的路面车辙量大于车辙量评价准则，则场坪适应性评估结果不合格。
66.进一步的，在发射车后支腿支撑盘上安装加速度传感器4，根据需要利用加速度传感器4获取发射筒起竖完成后后支腿的路表弯沉量，对场坪适应性评估结果进行复测，具体步骤如下：
67.s51，根据发射车型号和后支腿的路表弯沉量，给出发射车场坪适应性评估结果；若后支腿的路表弯沉量不大于该型号发射车规定的路表弯沉量，则场坪适应性复评结果为合格，若后支腿的路表弯沉量大于该型号发射车规定的路表弯沉量，则复评结果为不合格；转入步骤s52；
68.s52，分别对比步骤3与步骤s51的评估结果、步骤4与步骤s51的评估结果；若步骤3与步骤s51的评估结果不一致，则以步骤3的评估结果为准，若步骤4与步骤s51的评估结果不一致，则以步骤s51的评估结果为准。
69.下面结合实施例对本发明进行详细说明。
70.实施例
71.根据多种型号发射车的场坪发射安全性评估准则与判据，某公路场坪的层位信息和缺陷数据以及该路段场坪的路表弯沉值，进行了发射装备场坪适应性评估，具体包括以下4个步骤：
72.步骤1，采用探地雷达1在行驶过程中对路面结构和路面缺陷进行探测，获取路面层位信息以及缺陷信息，具体如下：
73.(1)接收到该发射车路面上进行发射装备场坪适应性评估指令后，在发射车行驶过程中，利用探地雷达对该段路面进行层位信息和缺陷测量。
74.(2)首先，判断车辆行驶速度是否满足探地雷达探测要求，若满足，则进行探地雷达1下放并开机；若车速不满足要求，则提醒驾驶员减速行驶，直至车速满足测量要求。
75.(3)其次，开始探测过程后，探地雷达1自动记录路面层位信息及缺陷情况，同时记录对应的地理坐标信息、车速信息、测试时间、路面层位及缺陷信息，进行数据存储，并在测评显控终端显示。
76.步骤2，车辆行驶过程中，根据路面缺陷数据、路面层位信息和缺陷评价准则，利用场坪适应性评估软件，进行缺陷剔除评价；若判定为剔除路段，直接给出场坪适应性不合格的评估结论；具体如下：
77.基于路面缺陷信息和路面结构数据，利用缺陷评价准则判断此路段的缺陷情况是否能进行发射，若缺陷数据不能满足发射要求，则给出场坪适应性评估不合格的结论，若通过缺陷评价为合格，则进入步骤3。
78.步骤3，对于通过缺陷评价的路面，基于路面层位信息，利用场坪适应性评估软件确定路面类型，同时基于行驶过程中激光车辙仪2获取的车辙量给出最终的评估结果；具体如下：
79.(1)行军过程中，基于探地雷达1获取的路面层位信息，利用场坪适应性评估软件判断路面类型，确定此段路面是否为等级公路、预建场坪、非等级公路或泥土路面等；
80.(2)基于路面类型以及激光车辙仪2获取的轮胎处的车辙量，依据场坪适应性评估软件中的轮胎下沉量评价准则，给出最终的场坪适应性评估结果；
81.(4)在测评终端显示场坪适应性最终评估结果，并进行数据存储。
82.步骤4，根据需要在发射筒起竖过程中，利用加速度传感器4，获取发射筒起竖完成后后支腿的路表弯沉量，对场坪适应性评估结果进行复测；具体如下：
83.(1)发射车驻车状态下，进行发射筒起竖，后支撑盘触低后利用安装于支撑盘上的加速度传感器4，进行支撑盘处加速度测量，通过数据转换，获取起竖过程中支撑盘处的路面下沉量；
84.(2)利用场坪适应性评估软件中的支腿下沉量评价准则，评估场坪适应性，给出场坪适应性的复评结果。

技术特征：
1.一种行驶过程中评估发射车场坪适应性的装置，其特征在于，包括：安装在发射车的一桥和二桥之间的探地雷达(1)；分别安装在发射车车头和车尾位置对应的底盘下方的激光车辙仪(2)；安装在发射车仪器舱中的综合采集控制箱(3)；安装在发射车后支腿支撑盘上的加速度传感器(4)；其中，探地雷达(1)在行驶过程中对路面结构和路面缺陷进行探测，获取路面层位信息以及路面缺陷信息；激光车辙仪(2)用于获取发射车行驶过程中的车辙量；综合采集控制箱(3)用于控制探地雷达(1)、激光车辙仪(2)、加速度传感器(4)的探测动作，采集探地雷达(1)、激光车辙仪(2)和加速度传感器(4)的探测数据并利用安装于综合采集控制箱(3)中的场坪适应性评估软件评估发射车的场坪适应性。2.根据权利要求1所述的行驶过程中评估发射车场坪适应性的装置，其特征在于，所述路面缺陷信息包括缺陷大小、缺陷位置、缺陷数量，路面层位信息包括路面层数、路面各层层厚。3.根据权利要求1所述的行驶过程中评估发射车场坪适应性的装置，其特征在于，利用场坪适应性评估软件评估发射车的场坪适应性，具体为：通过场坪适应性评估软件分别发送探地雷达探测指令、激光车辙仪探测指令；探地雷达(1)将路面缺陷信息、路面层位信息反馈至场坪适应性评估软件，激光车辙仪(2)将路面车辙量反馈至场坪适应性评估软件；场坪适应性评估软件利用路面层位信息、路面缺陷信息以及路面缺陷信息评价准则，进行缺陷路面剔除评价；场坪适应性评估软件利用路面层位信息确定路面类型，通过场坪适应性评估软件内嵌的路面车辙量评价准则，进行场坪适应性最终评估；通过场坪适应性评估软件发送加速度传感器(4)探测指令；加速度传感器(4)将发射筒起竖过程中后支腿的加速度信息反馈至场坪适应性评估软件；场坪适应性评估软件利用加速度信息计算发射筒起竖完成后的后支腿路表弯沉量，给出发射车场坪适应性复评结果。4.一种基于权利要求1所述装置的场坪适应性评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，采用探地雷达在行驶过程中对路面结构和路面缺陷进行探测，获取路面层位信息以及缺陷信息；步骤2，车辆行驶过程中，根据路面缺陷数据、路面层位信息和缺陷评价准则，利用场坪适应性评估软件，进行缺陷剔除评价；若判定为剔除路段，直接给出场坪适应性不合格的评估结论；步骤3，对于通过缺陷评价的路面，基于路面层位信息，利用场坪适应性评估软件确定路面类型，同时基于行驶过程中激光车辙仪获取的车辙量给出最终的评估结果。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1的具体过程如下：接收到该发射车路面上进行发射装备场坪适应性评估指令后，在发射车行驶过程中，利用探地雷达对该段路面进行层位信息和缺陷测量；
判断车辆行驶速度是否满足探地雷达探测要求，若满足，则进行探地雷达下放并开机；若车速不满足要求，则减速行驶，直至车速满足测量要求；开始探测过程后，探地雷达自动记录路面层位信息及缺陷情况，同时记录对应的地理坐标信息、车速信息、测试时间、路面层位及缺陷信息，进行数据存储，并在测评显控终端显示。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2的具体过程如下：基于路面缺陷信息和路面结构数据，利用缺陷评价准则判断此路段的缺陷情况是否能进行发射，若缺陷数据不能满足发射要求，则给出场坪适应性评估不合格的结论，若通过缺陷评价为合格，则进入步骤3。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据路面缺陷信息利用缺陷评价准则进行缺陷剔除评价，具体如下：s21，判断路面缺陷数量是否满足要求，若此段路面缺陷数量大于1个则直接剔除此段路面；若此段路面缺陷数量为0，则转入步骤3；若此段路面缺陷数量为1个，则转入步骤s22；s22，若此缺陷的深度大于7m，则转入步骤3；若此缺陷的深度不大于7m，则转入步骤s23；s23，根据不同型号发射车的路面缺陷大小剔除准则，判断是否剔除此段路面，若剔除此段路面，则直接给出此段路面的评估结果，若不剔除此段路面，则转入步骤3。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤3具体过程如下：利用探地雷达提供的路面层位信息，判断路面类型；利用该段路面的路面类型信息以及激光车辙仪测量的路面车辙量，与每种路面类型的路面车辙量评价准则进行对比，若测量的路面车辙量不大于车辙量评价准则，则场坪适应性评估结果合格，若测量的路面车辙量大于车辙量评价准则，则场坪适应性评估结果不合格。9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在发射筒起竖过程中，利用加速度传感器获取发射筒起竖完成后后支腿的路表弯沉量，对场坪适应性评估结果进行复测。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对场坪适应性评估结果进行复测的具体过程如下：发射车驻车状态下，进行发射筒起竖，后支撑盘触低后利用安装于支撑盘上的加速度传感器，进行支撑盘处加速度测量，通过数据转换，获取起竖过程中支撑盘处的路面下沉量；利用场坪适应性评估软件中的支腿下沉量评价准则，评估场坪适应性，给出场坪适应性的复评结果。

技术总结
本发明公开了一种行驶过程中评估导弹发射车场坪适应性的装置及方法，评估装置包括探地雷达、激光车辙仪、加速度传感器以及综合采集控制箱；评估方法包括：利用探地雷达在车辆行驶过程中，获取路面缺陷、路面结构数据，并利用路面结构数据判断该段路面类型；若此段路面不存在缺陷或缺陷满足要求，则利用激光车辙仪获取的车辙量预测路面承载能力，结合路面类型综合判断后给出评估结果；若缺陷不满足要求则直接给出不可发射的评估结果；根据需要，由加速度传感器实时获取起竖过程中后支腿处的路面下沉量，利用支腿下沉量评价准则对发射车的场坪适应性进行射前复评。本发明在不影响发射装备正常使用的情况下，实现了发射车行驶状态下场坪适应性评估。下场坪适应性评估。下场坪适应性评估。


技术研发人员：张震东 马吴宁 朱忠领 杨春浩
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/18