人工增雨防雹火箭定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种人工增雨防雹火箭定位系统，它包括火箭弹、GPS卫星、移动通信基站、移动终端和数据服务器，其特征在于还包括设在所述火箭弹上的火箭定位器。所述火箭定位器包括GPS模块、三轴加速计和三轴陀螺仪，采用GSM通信方式。所述火箭定位器还包括纽扣电池电源和三档拨动动开关。所述火箭定位器与火箭的结合方式有：装配式、插入式、植入式和外贴式。该系统采用火箭弹携带电子定位器一同发射使用，实时记录飞行姿态和火箭弹起、落点位置，并将数据传回数据库。可以立即反映出火箭弹在飞行中和弹落点情况，从而有效控制发射时飞行方向、弹落点地区，最大限度避开人烟，使指挥人员制定作业方案时心里有底、作业人员作业时心中有数。

【技术实现步骤摘要】
人工增雨防雹火箭定位系统
本专利技术涉及一种人工增雨防雹系统，尤其是人工增雨防雹火箭定位系统。
技术介绍
人工影响天气是防灾减灾，空中水资源开发利用，改善生态环境的一项重要科技手段，已得到社会的广泛认同。自20世纪90年代末期，一种新型作业工具—人工防雹增雨火箭发射系统诞生，由于其具有播云面积大，播撒路径长、催化剂成核率高、作业机动、安全等特点，很快成为地面人们用于预防冰雹、实施人工增雨,开发利用气候资源、减少自然灾害、保证农业发展的有力工具。开展以火箭为主的人工防雹作业既是人工影响天气的重要手段,也是防灾减灾工作的重要措施。目前在人工增雨防雹火箭定位系统使用的火箭弹，虽有降落伞等安全保障措施，但发射后弹着点、开伞状况不明，始终使作业人员在考虑人影作业时有所顾忌，加之现有探测手段还不能做到实时观测作业方向、高度风向风速，导致火箭弹飘移方向不好掌控，多次听到基层作业人员反映因为发射出去不知情况怎样，不敢打，尽量少打，怕出问题，甚至在确需作业时为了安全也只是敷衍了事；尤其是随着经济社会发展，许多作业点周围的环境发生了巨大变化，射击方向早前罕有人烟的地方现在已是车水马龙的情况屡屡出现，使作业安全保障难度进一步加大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种火箭飞行轨迹的可见，可以直观地反映出高空风对火箭飞行的影响，使作业指挥人员能够及时调整、修正作业的人工增雨防雹火箭定位系统。为达上述目的，本专利技术的技术方案为：一种人工增雨防雹火箭定位系统，它包括火箭弹、GPS卫星、移动通信基站、移动终端和数据服务器，其特征在于还包括设在所述火箭弹上的火箭定位器。所述火箭定位器包括GPS模块、三轴加速计和三轴陀螺仪，采用GSM和GPRS通信方式。所述火箭定位器还包括纽扣电池电源和三档拨动动开关。所述火箭定位器与火箭的结合方式有：装配式、插入式、植入式和外贴式。所述火箭定位器的三档拨动动开关功能为：〇档：控制所有元器件的电源；Ⅰ档：所有元器件通电后，立即启动GSM、GPRS网络注册，启动GPS模块定位，获取来自移动通信基站或GPS模块的时间后启动三轴加速计、三轴陀螺仪并记录数据，与移动通信基站定位成功后，由火箭定位器向指定后台服务器号码发送一条短信；三轴加速计、三轴陀螺仪记录间隔10毫秒。每10分钟存成一个文本文件，通过GPRS网络发送到火箭定位器指定FTP地址；Ⅱ档：延迟5分钟启动GSM/GPRS网络注册、GPS模块定位，II档和I档工作内容相同，只是II档延迟5分钟启动为的是在火箭发射后再连接网络，适合在雷雨天工作，因为雷雨天使用微波通信工具有引雷的风险，但不延迟三轴加速计、陀螺仪启动；开关拨至Ⅱ档，拨动开关为直列三档式，0档在最左边，中间是I档，最右边是II档，档位都是在地面时手动切换。三轴加速计、三轴陀螺仪正常开机工作并记录数据，此时定位器不向外发射、接收任何电磁波讯号；5分钟后，自动开机完成GSM、GPRS网络注册后进行基站、GPS定位，获取位置信息成功后同档位I一样，定位成功后每分钟向指定号码发送一条包含定位信息短信。以上结构的人工增雨防雹火箭定位系统，采用火箭弹携带电子定位器一同发射使用，实时记录飞行姿态和火箭弹起、落点位置，并将数据传回数据库。优点为：定位准确，精度高；飞行姿态、火箭状况记录可靠；记录反馈响应速度快；投入较少，实现效果好；操作简便，可以减少后台维护，一个后台服务器可以全国同时使用，方便推广。火箭定位器的加入可以立即反映出火箭弹在飞行中和弹落点的情况，从而可及时调整火箭弹发射方向和仰角，间接控制发射时飞行方向、弹落点地区，最大限度避开人烟，使指挥人员制定作业方案时心里有底、作业人员作业时心中有数。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是火箭定位器与火箭弹结合方式之一的结构示意图；图3是火箭定位器与火箭弹结合方式之二的结构示意图；图4是火箭定位器与火箭弹结合方式之三的结构示意图；图5是火箭定位器与火箭弹结合方式之四的结构示意图；图6是火箭定位数据文件的格式示意图；在图中，火箭弹头1，火箭定位器电路板2，指示灯3，控制开关4，卡扣5，整流罩6，定位器卡盘7，火箭弹弹体8，定位器托架9，贴片10。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作进一步说明。图1所示，本专利技术的结构示意图，从图中可知，本专利技术包括GPS卫星、火箭定位器、移动通信基站、GPRS调制解调器、数据服务器、移动终端和桌面终端。其中，火箭定位器设置在火箭弹上，火箭弹携带电子定位器一同发射使用，实时记录飞行姿态和火箭弹起、落点位置，并将相关数据传到数据服务器的数据库。火箭定位器从GPS卫星获取经度、纬度、海拔等GPS定位信息，并将GPS定位信息发送给附近的移动通信基站，也从移动通信基站获取系统时间、基站位置信息等。定位器获取移动通信基站的位置信息成功后，通过移动通信基站和GSM网络发送包括火箭的定位信息的短信至GPRS调制解调器。数据服务器从GPRS调制解调器获取包括火箭定位信息的短信内容，经解析后存入数据库。随火箭一起飞行的定位器通过移动通信基站将火箭定位、姿态的相关数据利用无线网络传输至数据服务器，桌面终端利用互联网与数据服务器进行数据通信，获取火箭定位、姿态信息等数据；同理，移动终端利用无线网络和手机短信与数据服务器进行数据通信，获取火箭定位、姿态的相关信息。火箭定位器主要由中央处理芯片、GPS定位模块、GSM/GPRS通信模块、伺服天线，以及三轴加速计芯片、三轴陀螺仪芯片、存储芯片、拨动开关、LED指示灯以及PCB板材及辅助电路等构成。中央处理芯片负责处理所有程序指令，GPS模块负责联通GPS卫星获取卫星信号取得地理经纬度、海拔高度、GPS授时等功能，GSM/GPRS通信模块负责完成通信基站信息获取、基站授时、无线通信、数据发送与接收等功能，三轴加速计芯片负责重力加速度测量并按要求取值、三轴陀螺仪芯片负责定位器位置（方位）变化记录并按要求取值，存储芯片负责将所有测量数据按照指定格式存储并供调用发送至后台服务器，拨动开关负责火箭定位器功能的切换，LED指示灯负责显示火箭定位器当前工作状态。火箭弹发射后，火箭定位器依据档位设置功能开始工作，三轴加速计和三轴陀螺仪记录火箭姿态变化数据，火箭定位器存储传感器所得数据，并将数据回传给后台服务器。作业人员通过调用回传数据并在客户端显示，数据能够反演出火箭弹在空中的弹道曲线，通过对比实际空中弹道曲线与理论弹道曲线拟合情况，可计算出作业区域高空不同高度层风向、风速，通过客户端叠加的卫星云图和雷达产品可以据此及时调整火箭发射方位角和仰角，以避开人口密集区，确保火箭残骸落点安全，使播撒的催化剂能够更好的到达云中理想催化部位，达到更好的作业效果。图2所示，是火箭定位器与火箭弹结合方式之一，为装配式：火箭弹与火箭定位器分开存放，发射时再装配使用。从在图中可知，火箭定位器包括火箭定位器电路板2、指示灯3和控制开关4，火箭定位器的外形做成与火箭整流罩6前端火箭弹头1尖端锥形部分相应的形状，并置入火箭弹头1内，火箭弹头1通过螺口卡扣5的方式与火箭结合。使用时将火箭定位器安装到火箭弹头1后，打开火箭定位器的控制开关4，指示灯3亮，说明定位处于工作状态。图3所示，是火箭定位器与火箭弹结合方式之二，即插入式：火箭定位器外形做成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工增雨防雹火箭定位系统，它包括火箭弹、GPS卫星、移动通信基站、移动终端和数据服务器，其特征在于还包括设在所述火箭弹上的火箭定位器。

【技术特征摘要】
1.一种人工增雨防雹火箭定位系统，它包括火箭弹、GPS卫星、移动通信基站、移动终端和数据服务器，其特征在于，还包括设在所述火箭弹上的火箭定位器；所述火箭定位器包括GPS模块、三轴加速计和三轴陀螺仪，采用GSM和GPRS通信方式；所述火箭定位器还包括凝胶锂离子电池电源和Ⅲ档拨动开关；所述火箭定位器与火箭的结合方式有：装配式、插入式、植入式或外贴式；所述火箭定位器的Ⅲ档拨动开关功能为：〇档：控制所有元器件的电源；Ⅰ档：所有元器件通电后，立即启动GSM、GPRS网络注册，启动GPS模块定位，获取来自移动通信基站或GPS模块的时间后启动三轴加速计、三轴陀螺仪并记录数据，与移动通信基站定位成功后，由火箭定位器向指定后台服务器号码发送一条短信；三轴加速计、三轴陀螺仪记录间隔10毫秒；每10分钟存成一个文本文件，通过GPRS网络发送到火箭定位器指定FTP地址；Ⅱ档：延迟5分钟启动GSM/GPRS网络注册、GPS模块定位，II档和I档工作内容相同，只是II档延迟5分钟启动为的是在火箭发射后再连接网络，但不延迟三轴加速计、陀螺仪启动；Ⅲ档拨动开关为直列三档式，0档在最左边，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程鹏，邓宁文，黄晓辉，王冀，张正国，刘丽君，
申请(专利权)人：程鹏，
类型：发明
国别省市：广西;45