[发明专利]一种自行式电磁火炮控制系统、方法和装置

权利要求书

1.一种自行式电磁火炮控制系统，其特征在于，所述系统包括：第一控制器(1)、目标识别模块(2)、自索数据计算模块(3)、第一舵机(4)和第二舵机(5)；

所述目标识别模块(2)用于识别击打目标的位置以及周期性测量与所述击打目标之间的距离；

所述自索数据计算模块(3)用于计算获得炮台水平方向的转动角度θ以及竖直方向上转动俯仰角α；其中，

所述转动角度θ的计算公式为：Tanθ＝Vt/X；

上述公式中V为所述击打目标的移动速度，t为击中所述击打目标的时间，X为与所述击打目标之间的实时距离；

所述转动俯仰角α的计算公式为：Tanα＝H/0.5S；

上述公式中H为弹道最高点的高度，S为与所述击打目标之间的预测距离，H计算公式为：H＝0.5*gt²；t为击中所述击打目标的时间，g为重力加速度；所述S的计算公式为：V为所述击打目标的移动速度，X为与所述击打目标之间的实时距离，T为所述目标识别模块(2)测量与所述击打目标之间的距离的间隔周期；

所述第一控制器(1)根据所述自索数据计算模块(3)计算获得的转动角度θ来利用所述第一舵机(4)控制调节炮台水平方向转动的角度；根据计算获得的转动俯仰角α利用所述第二舵机(5)控制调节炮台竖直方向转动的俯仰角度。

2.根据权利要求1所述的自行式电磁火炮控制系统，其特征在于，所目标识别模块(2)包括：OpenMV(机器视觉模块)、激光测距模块以及超声波测距模块；其中，

所述OpenMV为主测距模块，所述激光测距模块以及超声波测距模块为辅助测距模块。

3.根据权利要求1所述的自行式电磁火炮控制系统，其特征在于，所述系统还包括：储能模块(8)，用于将12V直流电源先转换成交流电源，再转换成直流电源并升压至300V-480V。

4.根据权利要求3所述的自行式电磁火炮控制系统，其特征在于，所述系统还包括：第二控制器(6)，用于对所述储能模块(8)中能量的储能后释放。

5.根据权利要求1所述的自行式电磁火炮控制系统，其特征在于，所述系统还包括：电源模块(7)，用于为系统以及电磁火炮提供电能。

6.一种自行式电磁火炮控制方法，其特征在于，所述方法包括：

识别击打目标的位置以及周期性测量与所述击打目标之间的距离；

计算获得炮台水平方向的转动角度θ以及竖直方向上转动俯仰角α；其中，

所述转动角度θ的计算公式为：Tanθ＝Vt/X；

上述公式中V为所述击打目标的移动速度，t为击中所述击打目标的时间，X为与所述击打目标之间的实时距离；

所述转动俯仰角α的计算公式为：Tanα＝H/0.5S；

上述公式中H为弹道最高点的高度，S为与所述击打目标之间的预测距离，H计算公式为：H＝0.5*gt²；t为击中所述击打目标的时间，g为重力加速度；所述S的计算公式为：V为所述击打目标的移动速度，X为与所述击打目标之间的实时距离，T为测量与所述击打目标之间的距离的间隔周期；

根据计算获得的转动角度θ控制调节炮台水平方向转动的角度；根据计算获得的转动俯仰角α控制调节炮台竖直方向转动的俯仰角度。

7.根据权利要求6所述的自行式电磁火炮控制方法，其特征在于，所述识别击打目标的位置以及周期性测量与所述击打目标之间的距离中利用OpenMV为主测距模块进行测距，利用激光测距模块以及超声波测距模块为辅助测距模块进行测距。

8.一种自行式电磁火炮装置，其特征在于，所述装置包括权利要求1-5所述的自行式电磁火炮控制系统。