多通道无线电遥控缆道浮标投放装置的研制及应用
无线射频遥控浮标投掷器的研制和应用
有 自锁 功 能 ， 合 悬 挂 较 重 物 体 ， 以保 障最 大 悬 挂 适 可 质量 ２ ｋ 左 右 的物体 仍能 自我 锁定 ；二是 体 积小 、 ０ｇ 结 构 简单 、 作 可 靠 、 耗 低 、 价 低 ； 是 该 电机 采用 工 功 造 三 全封 闭结 构 。 具有 良好 的防腐 蚀 、 防水性 ； 四是 具有 连
摘
要 ： 统 浮标投 掷 器采 用手 动 刀割 型式 ， 率低 、 传 效 可靠性 较 差 。本 文所 述的 无线 射频 遥控 浮标 投掷
器 。 用遥 控 浮标投 掷 器 中的开 关 来控 制 直 流减 速 电机 运转 ， 浮标 悬挂 杆 同步 转动 ， 采 使 当浮标 悬挂 杆 由 水 平转 动到 垂 直方 向 时 。 浮标 在重 力作 用 下掉 落。依 次操作 ， 可以连 续投放 多个浮标 。浮标投 放设 施 的
图 ２ １ Ｖ直 流 减 速 电 机 ２
Ｆ ｇ ２ １ Ｖ ｅ ｒｍｏｏ ｉ ． ２ Ｄｃｇ ａ ｔ ｒ
流 量测 验设 备 需要 迫切 解决 的课 题 。 ２ １ 浮标 投掷 器连 续投放 浮标 数量 选定 ．
《 文 野外 测验 手 册 》 水 规定 ： 泓浮 标 法 测流 时需 中 要 连续 投 放 ３ ５个 浮标 。同 时综 合设 备造 价 、 ～ 体积 、 水
文测 验技 术 要 求等 因素 。 本次 研 制 的浮 标投 掷 器 选取
第３卷第４ ２ 期 ２ １ 年来自 ０ ２ 月 水 文
Ｊ ０ＵＲＮ ＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＮＡ ＨＹＤＲ０Ｌ ０ＧＹ
Ｖｏ ＿ Ｎｏ４ ｌ ３２ ．
Ａｕ ． ０１ ｇ，２ ２
无 线射 频 遥 控 浮 标 投 掷 器 的研 制 和应 用
邢 杰 炜
无线电遥控浮标设计的开题报告
无线电遥控浮标设计的开题报告
一、研究背景
现代浮标引导船舶航行、预警船只避险等都起到了十分重要的作用。
随着科技的发展，浮标技术也在不断的进步和创新，其中无线电遥控技
术被越来越多的应用于浮标控制系统中。
二、研究目的
本文旨在研究设计一种无线电遥控浮标控制系统，通过实现浮标的
遥控控制功能，提高浮标的自动化程度和精度，从而更好地服务于海事
导航、船舶定位和避险等工作。
三、研究内容
（1）浮标控制系统设计原理：介绍无线电遥控技术的基本原理和浮标控制系统的设计思路。
（2）浮标控制系统硬件设计：选择适合浮标的主控芯片、无线模块和传感器等硬件设备，通过设计硬件电路和PCB板完成浮标控制器的制作。
（3）浮标控制系统软件设计：基于硬件设备，采用C语言或其他高级语言，编写控制程序，实现浮标的控制功能，包括测距、定位、航向
控制等。
（4）浮标控制系统测试：设计测试用例，对浮标控制系统进行不同场景的测试，分析测试结果，优化程序和硬件设备，指导实际应用。
四、研究意义
无线电遥控浮标控制系统的设计与研究有着重要的实践意义，它可
以实现浮标的自动化控制和全天候监测服务，提高了海事导航和船运安
全性。
同时，该研究也对无线电遥控技术与物联网技术的应用和拓展有
一定的参考作用。
一种水文浮标自动投放装置[发明专利]
![一种水文浮标自动投放装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c9e5773fd15abe23492f4d49.png)
专利名称：一种水文浮标自动投放装置
专利类型：发明专利
发明人：武利生,卢亚洲,陈宝华,王勇,杨红星,赵达森申请号：CN201510195163.4
申请日：20150422
公开号：CN104816790A
公开日：
20150805
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种水文浮标自动投放装置，属于水文自动化检测技术领域，其特征在于是一种采用远程遥控方式进行浮标投放，能够多气候多位置和同位置多次投放浮标，保证水文测量精确性的自动化监测装置，该装置由传动执行部分，驱动部分，控制部分组成，其动作为电磁铁2通电，电磁体2产生推动作，推动棘轮14转动，圆柱凸轮1和套筒轴12同时转动，挂钩9和浮标18重力作用挂钩9绕销轴6转动到下垂状态，实现浮标18投放；重复以上动作依次完成八个浮标18投放；继续控制电磁铁2通电，此时凸轮滚子15进入圆柱凸轮1凹槽的下压曲线段，套筒轴12下压，挂钩9旋转成水平状态；再给电磁铁2通电，凸轮滚子15进入圆柱凸轮1凹槽的抬升曲线段，挂钩9回到初始位置。
申请人：太原理工大学
地址：030024 山西省太原市万柏林区迎泽西大街79号
国籍：CN
代理机构：太原市科瑞达专利代理有限公司
代理人：卢茂春
更多信息请下载全文后查看。
一种航空声呐浮标多模式无线电调频技术
doi:10.3969/j.issn.1003-3106.2022.05.002引用格式:鲁宏捷.一种航空声呐浮标多模式无线电调频技术[J].无线电工程,2022,52(5):714-718.[LU Hongjie.A Multi-mode Radio Frequency Modulation Technology of Airborne Sonar Buoy[J].Radio Engineering,2022,52(5):714-718.]一种航空声呐浮标多模式无线电调频技术鲁宏捷(中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所,河南洛阳471000)摘㊀要:航空声呐浮标在发展进程中为了保持与新老型号的多种平台通用和兼容,其无线电通信体制在由模拟调频向数字调频转变的同时,仍保留了对模拟调频体制的兼容,形成了多模式浮标㊂针对多模式浮标可适应多种调制类型的通信需求,在研究基带预调制的基础上,对数字化基带直接调频和间接调频2种调制方式进行了原理分析和推导,并选择正交调制法,对相位路径进行分析和仿真,提出了一种可以通过输入控制选择不同基带类型实现多模式调制的调制器架构㊂关键词:航空声呐浮标;无线电调制;高斯预调制;多模式中图分类号:E925.4;U666.7文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID ):文章编号:1003-3106(2022)05-0714-05A Multi-mode Radio Frequency Modulation Technology ofAirborne Sonar BuoyLU Hongjie(Luoyang Institute of Electro-Optical Equipment ,AVIC ,Luoyang 471000,China )Abstract :In the development process of airborne sonar buoy,in order to maintain the universality and compatibility with new andold models of various platforms,its radio communication system has transformed from analog FM to digital FM,while still retaining thecompatibility with analog FM system,which leads to multi-mode buoys that can meet the communication requirements of various modulation types.Based on a study of baseband pre-modulation,the principle of digital baseband direct frequency modulation andindirect frequency modulation is analyzed and deduced,the orthogonal modulation method is selected,the phase path is analyzed andsimulated,and a modulator architecture is proposed,which realizes multi-mode modulation by selecting different baseband types throughinput control.Keywords :airborne sonar buoy;radio modulation;Gaussian pre-modulation;multi-mode收稿日期:2022-01-11基金项目:国家部委基金资助项目Foundation Item:Project Funded by National Ministries and Commissionsof China0㊀引言航空声呐浮标又称为无线电浮标,是广泛应用于海战场探测潜艇或水下目标的一种消耗性遥感声呐装备,多由航空反潜机进行布放,也可以采用舰船布放㊂浮标布放后,其水下声呐自动下放到一定深度开始收集水下声信号,通过电缆将声呐信号传输到水面浮体上的无线电发射机调制发射,随后由布放平台采用无线电接收机进行解调,经过信号处理完成探测功能㊂海战场电磁环境和通信需求都较为复杂,频谱资源紧张,尤其是航空声呐浮标占用的VHF 频段大量装备都在使用㊂国外浮标的无线电频率范围一般为136~173.5MHz,划分为100个通道,通道中心频率间隔375kHz,同一时间段布放使用的浮标各自占用其中1个无线电通道,布放平台需要采用多通道接收机进行接收解调[1]㊂随着航空声呐浮标从被动到主动㊁从高频到低频㊁从全向到定向㊁从单阵元到多阵元㊁从单基地到多基地㊁从模拟到数字的发展历程[2],对浮标无线电调制的要求越来越高:频带利用率要高,能支持更快的传输速率和信息速率;主瓣频谱能量要集中,旁瓣能量水平要低,尽量减小对邻道或者其他系统的干扰;同时由于浮标属于通用于多种反潜战术平台的一次性消耗装备,既要易于工程实现和低成本控制,又要易于扩展功能,具有强大的灵活性和兼容性㊂浮标最初采用的是模拟FM[1],但随着其衍生型号越来越多,越来越复杂,开始采用CPFSK,GFSK 等数字调频[3]㊂为了在不同反潜平台上通用,或者保持新老型号通用,更多的浮标开始采用多模式设计[2,4]㊂例如北约的AN/SSQ-573浮标,这是一种可供大量使用的被动定向浮标,具有DIFAR,LFA和HIDAR三种工作模式,其中DIFAR和LFA模式下浮标无线电采用FM,传输的是宽带复合调制的模拟信号,包含1路声压㊁2路振速和罗盘方位信号以及卫星定位数据等;HIDAR模式则采用GMSK调制,传输的是上述信号的数字信息㊂AN/SSQ-955浮标也有类似的设计,具有DIFAR和HIDAR两种工作模式,无线电分别采用FM和GFSK调制㊂这种多模式浮标在使用前,可以根据平台或者战术需求,人为设置其中一种工作模式,因此具有良好的兼容性和灵活性㊂虽然文献[2-4]对各类浮标的调制类型进行了介绍,但未对其实现进行深入探讨㊂随着数字技术的广泛应用,浮标声学部件大多在水下已经完成A/D采样,甚至完成初步的信号处理,进入无线电发射机前已经数字化㊂因此,浮标的无线电设计可以充分借鉴软件无线电的设计思想[5]㊂文献[6-8]运用FPGA和DSP等数字芯片设计硬件平台,用软件完成MSK信号的调制㊁解调和同步算法,实用性很强㊂文献[9]论述了GMSK在MSK调制器之前插入高斯低通预调制滤波器的调制方式㊂然而,文献[6-8]所提及的MSK调制器并不能在输入之前直接插入高斯低通预调制滤波器㊂文献[10]提出了如何在前述MSK调制器后端插入高斯低通预调制滤波器实现GMSK调制的设想,但使用了2路高斯滤波器,代价较高㊂文献[11-13]分别从理论算法㊁硬件设计和仿真分析等角度论述了GMSK调制解调技术的实现,对GMSK调制解调器的设计实现极具参考价值,但没有论述如何兼容其他调制类型㊂文献[14]研究了一种频谱紧凑的高斯脉冲调频(Gaussian Frequency Modulation, GFM)体制,即基于高斯波形采用非正交窄带数字调制和非相干检测的解调方式,便于将现有的模拟调频电台改造成数字电台,提供了一种兼容模拟和数字通信体制的思路㊂文献[15]认为多模式调制解调技术建立在信号的正交分解理论基础上,因为根据正交分解理论,带通信号可用其低通等效复包络等效表示,然后将原来的带通调制解调转变成 基带调制解调 和 正交变频 2部分,基本确定了多模式调制解调技术的方向,但只对多模式解调进行了阐述,并未深入阐述多模式调制㊂文献[16-18]介绍了如何利用DDS芯片实现正交上变频,解决了基带调制以后的问题,这些DDS芯片都在软件无线电的实际应用中广泛采用㊂在此基础上,只要解决多体制融合的基带调制,就可以实现多模式调制㊂航空声呐浮标在国内的发展时间并不长,仍有较大的发展空间㊂为适应一代平台多代装备的军事装备发展特点,需要研究一种通用的㊁多制式的㊁拓展性强的无线电调制器,以满足多模式浮标的需求㊂1㊀数字调频基带信号的预调制为了频谱紧凑,降低对邻道的干扰,数字调频一般都采用连续相位调频(CPM),采用高斯预调制技术的通用平滑调频(GTFM)运用最为广泛[10],效果更好㊂高斯函数的一般表达式为:f(t)=1㊀2πσexp-t22σ2{},(1)其傅里叶变换为:F(f)=exp-f212π2σ2{}㊂(2)令F2(B)=1/2,BT b=α,可以求出时域方差和频域带宽㊁码元周期之间的关系:σ=㊀ln22πB=㊀ln22παT b㊂(3)将式(3)带入高斯函数,可得:㊀㊀㊀f(t)=㊀2πˑα㊀ln2ˑT b exp-2π2α2t2ln2ˑT b2{}=3.01αTbexp-28.48α2t2Tb2{},(4)式中,T b为待调制码元周期;B为高斯滤波器的3dB带宽㊂二者积反映了高斯滤波器对调制信号的影响:BT b值越大,调制信号符号转换越陡峭,主瓣滚降越缓慢,旁瓣越高,符号间串扰减轻;BT b值越小,调制信号符号转换越平缓,主瓣滚降越迅速,旁瓣越低,符号间串扰加重㊂作为一个特例,MSK 的BT b=ɕ㊂以下假设码元速率为256kb/s,以1/T b的8倍率对式(4)的高斯函数进行采样,取ʃ2T b 的采样点做归一化,可以得到高斯滤波器的卷积样值㊂图1分别给出了BT b 为0.3,0.5的高斯滤波器样值㊂图1㊀不同BT b 高斯函数归一化样值Fig.1㊀Normalized sample values of Gaussianfunctions with different BT b对于双极性码元序列样例(-1,-1,-1,1,1,1,-1,1,-1,-1,1,1)采用高斯滤波并归一化,可以得到如图2和图3所示的结果㊂(a )NRZ 码元经高斯滤波(BT b =0.5)前后对比信号(b )高斯滤波(BT b =0.5)信号眼图图2㊀BT b =0.5高斯预调制结果及信号眼图Fig.2㊀Gaussian pre-modulation results and signal eyediagram with BT b =0.5(a )NRZ 码元经高斯滤波(BT b =0.3)前后对比信号(b )高斯滤波(BT b =0.3)信号眼图图3㊀BT b =0.3高斯预调制结果及信号眼图Fig.3㊀Gaussian pre-modulation results and signal eyediagram with BT b =0.3对比可知,BT b 值越小,符号间过渡越平缓,表明频谱越紧凑;但眼图开度减小,表明符号间串扰加大㊂数字码元经高斯滤波器调制后,成为一个双极性的归一化序列信号g k (n ),k 表示对应的码元序号,n 表示m 倍码元速率的第n 个采样点㊂可以看出,这个序列信号具有模拟信号的特点㊂如果采用直接调频,需将此信号转换为一定幅值的模拟电压信号㊂仍以码元速率为256kb /s (1/T b )为例,按照GMSK 信号的调制指数h =0.5,其最大频偏是码元速率的1/2,所以双极性信号的最大频偏为ʃ64kHz(h /(2T b )=1/(4T b ))㊂按照调制灵敏度为K f kHz /V,归一化双极性信号对应的最大模拟电压信号幅值为ʃ64/K f V㊂所以,可以将双极性的归一化序列信号g k (n )乘以64/K f ,转换为模拟电压信号,经采样周期T b /m 的D /A 输出及低通平滑后,接入VCO 即可实现直接调频,但是这样得到的GMSK 信号的相位不够准确[13]㊂2㊀高斯预调制信号GMSK 间接调频调制器以GMSK 调制为例,采用正交调制间接调频,高斯预调制信号需要先转换为上节中得到的电压信号,再进行V/F变换并转换为弧度,进行时间积分,然后用其控制载波的瞬时相位,从而间接地控制载波的瞬时频率变化,其原理如图4所示㊂图4㊀高斯预调制信号间接调频原理Fig.4㊀Principle of indirect frequency modulation of Gaussian pre-modulation signal以高斯预调制信号m倍码元速率采样时,第k个码元第n个采样点的积分相位可以表示为:φk(n)=ðm n=1g k(n)4T b K f K f2πT b m+φk-1,(5)式中,g k(n)为高斯预调制信号第k个码元第n个采样点值;φk-1为前一个码元的积分相位㊂式(5)简化可得:φk(n)=π2mðm n=1g k(n)+φk-1㊂(6)可以推导出,当BT b=ɕ时,g k(n)=ʃ1,式(6)变为MSK调制信号的相位路径表达式,在每个码元周期内的相位变化恒为ʃπ/2㊂按照式(6)可以把图4简化为图5所示的实现方式㊂图5㊀简化后的高斯预调制信号间接调频实现方式Fig.5㊀Implementation of indirect frequency modulation of simplified Gaussian pre-modulation signal图5所示虚框内可以理解为1个h=0.5的MSK调制器 9,11 ㊂进一步对比高斯预调制信号的眼图,可以发现,φk(n)可以通过求截止到对应采样点眼图曲线下方的积分面积,乘以π/2m,再加上前一个码元相位积分值得到㊂因此可以把图2或图3眼图中的每条曲线,按照仿真计算结果求得精确的Δφk(n)序列值,并将其对应建立起1个表格,通过码元的前后关系以及码元采样点来进行查表,然后计算积分相位,通过DDS获得正交调制分量I=cosφ和Q=sinφ,可以节省大部分运算 12-13 ㊂仍以码元序列(-1,-1,-1,1,1,1,-1,1,-1, -1,1,1)为样例,按照图5进行仿真,并与MSK调制结果对比,可得MSK和GMSK(BT b=0.5)的相位路径对比如图6所示㊂图6㊀MSK和GMSK相位路径比较Fig.6㊀Phase path comparison between MSK and GMSK MSK的相位路径虽然连续,没有断点或突跳,但是在符号转换时仍然存在尖角,带来了一定的带外辐射㊂而GMSK改善了这一点,其在符号转换之间的相位变化平滑,没有尖角,1个码元周期的相位变化ɤʃπ/2㊂3㊀模拟/数字兼容调制器根据上节内容,可以利用间接调频构成一种通用的架构,同时兼容模拟和数字调频,并且兼容多种数字调频体制,如图7所示㊂图7㊀通用模拟/数字兼容调制器Fig.7㊀General analog/digital compatible modulator输入v k是模拟信号A/D采样后的数字序列,采样率为1/T s㊂一般浮标的宽带声学信号或者复合信号频率在40kHz以内,采样率大于100kHz即可㊂输入a k是周期为T b的数字码元信号的m倍频双极性不归零码序列㊂一般浮标的数字传输速率不大于500kb/s㊂输入h是调制指数,决定数字通道采用何种CPM体制㊂输入BT b决定数字预调制滤波器的特性㊂因此,通过输入控制和信号处理,上述架构可以兼容FM,CPFSK,MSK,GFSK,GMSK等调制体制㊂多模式调制的核心在于基带处理,归结为完成积分相位φk (n )的计算,可以采用DSP,FPGA 或者二者结合实现㊂模拟调频信号的处理较为简单,数字调频信号的处理,一般采用波形存储查表的方式实现㊂基带信号处理完成后,正交上变频可以由专用的DDS 芯片或者内部带有NCO 的高速DAC 芯片实现㊂仍以上文的码元序列为例,对上述调制器进行仿真,当采用h =0.5,BT b =0.5的GMSK 调制时,正交调制分量I =cos φ和Q =sin φ信号及眼图如图8所示㊂(a )正交调制分量信号图(b )正交调制分量信号眼图图8㊀I =cos φ和Q =sin φ信号及眼图Fig.8㊀I =cos φand Q =sin φsignal and eye diagram4㊀结束语在分析航空声呐浮标无线电调频需求的基础上探讨了一种适于浮标使用的兼容模拟FM 和多种数字调频体制的多模式调制器架构㊂根据间接调频的基本原理进行推导,正交调制的关键是数字化基带信号转化的相位积分,而浮标无论采用模拟调频还是数字调频,其待传输的水下声呐信号均可以转化为数字序列,可作为正交调制分量的相位积分输入㊂采用对模拟采样信号和数字码元信号2种不同基带输入控制的管理方式,结合V /F 变换㊁预调制等信号处理,可实现多模式切换㊂计算机仿真验证了此架构下基带预调制信号和正交调制分量信号的有效性㊂多模式浮标的使用,不但能够使航空声呐装备的性能得到改进和提升,而且可以节约装备研制成本,延长老平台旧装备使用寿命,具有较高的应用价值㊂参考文献[1]㊀HOLLER R A.The Evolution of the Sonobuoy from WorldWar II to the Cold War[R /OL].(2013-11-5)[2019-05-31].http:ʊ /PDF /THE EVO-LUTION OF THE SONOBUOY.pdf.[2]㊀鲜勇,鲁宏捷,李佳庆.国外航空声呐浮标发展综述[J].电光与控制,2019,26(8):67-70.[3]㊀张颜岭,饶炜.北约海军声呐浮标使用现状及发展趋势[J].声学与电子工程,2011,103(3):46-48.[4]㊀凌国民,王泽民.声呐浮标技术及其发展方向[J].声学与电子工程,2007,87(3):1-5.[5]㊀杨小牛,楼才义,徐建良.软件无线电原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2001.[6]㊀陆智超.全数字MSK 调制解调器的设计与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2010.[7]㊀邓鉴.基于DDS 相位修正的MSK 调制系统设计与实现[D].西安:西安电子科技大学,2014.[8]㊀张扬,龚金忠.软件无线电中MSK 调制技术的仿真研究[J].无线电工程,2013,43(2):14-15.[9]㊀姚文华,秦开宇,李志强.软件无线电中MSK 与GMSK信号分析与优化[J].现代电子技术,2009,32(23):47-49.[10]李峰.一种GMSK 调制器的简化设计[J].现代导航,2015,6(2):138-143.[11]万海.VHF 频段基于GMSK 调制的高速数据传输系统关键技术研究[D].北京:北京邮电大学,2012.[12]陈亮,张超,沈兵.GMSK 调制器在电力线通信中的实现[J].航电技术,2012,32(9):50-53.[13]白佳宁,史仪凯,王萑.GMSK 正交调制的全数字化研究[J].计算机仿真,2009,26(9):297-300.[14]王广辉.基于GFM 的超短波调制解调技术研究[D].北京:中国舰船研究院,2013.[15]肖朝晖,曾孝平,谭进.基于软件无线电的多模式调制解调技术[J].微计算机信息,2007,23(18):120-121.[16]黄静月,田克纯,常博学.一种基于FPGA 的高效数字上变频的设计与实现[J].电声技术,2011,35(9):27-30.[17]张骞,邵宝杭,周捷穗,等.AD9856在短波信号发生中的应用[J].电子设计工程,2009,17(4):47-49.[18]阎飞,颜德田.基于DDS 芯片的信号发生及调制器的设计[J].微计算机信息,2009,25(5):252-254.作者简介㊀㊀鲁宏捷㊀男,(1968 ),毕业于南京航空航天大学电子与信息工程专业,硕士,研究员㊂主要研究方向:航空声呐㊂。
一种遥控浮标投放器[发明专利]
![一种遥控浮标投放器[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/29450a04102de2bd9705885d.png)
专利名称：一种遥控浮标投放器
专利类型：发明专利
发明人：武利生,高霄凡,王志文,陈宝华,刘亮亮,孔垂旭申请号：CN202010766663.X
申请日：20200803
公开号：CN111976896A
公开日：
20201124
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于水文监测领域；传统的浮标投放装置每次只能投放一个浮标到指定位置，多个浮标投放过程繁琐效率低，纯机械结构投放作业需操作者时刻不离投放装置，现有设备结构较复杂，本发明提供一种遥控浮标投放器，将浮标挂在链条外侧的浮标挂钩上，浮标挂钩利用下支撑板的挡板保持浮标不脱落，到达投放点通过电磁铁控制电路控制电磁铁上电收回推拉杆，在浮标重力作用下链条传动，浮标挂钩失去挡板的支撑，浮标脱落完成浮标投放，浮标自重为链条传动机构的转动提供转矩，减少了传动机构的动力装置的使用，能够同时完成多个浮标的精准投放，提高浮标投放作业的效率、准确性，解放了对操作人员工作范围的约束。
申请人：太原理工大学
地址：030024 山西省太原市迎泽西大街79号
国籍：CN
代理机构：太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：任林芳
更多信息请下载全文后查看。
新型水文巡测遥控缆道设备设计方案的探讨
新型水文巡测遥控缆道设备设计方案的探讨林小星【摘要】The article introduces the design of a new hydrological cableway tour gauging equipment. It mainly studies the problems of transportation, fixed connection between vehicle and host equipment, signal processing, maintenance and so on. It keeps the advantages of cable way facilities of standing measuring mode and simplifies facility of every cableway tour gauging station. It meets the need of tour gauging by installing equipment at spot. The article analyzes the mechanical structure design and installation of major equipment in detail and provides design schematic diagram. It illustrates the main technical means and methods and introduces the design of sensor, auxiliary control, equipment assembly, remote control, remote sensing, signal transmission system. The designing scheme is of less investment, high efficiency and simple to operation. The equipment can be extensively used in the small and medium-size river water flow test.% 设计一种新型水文巡测遥控缆道专用设备，重点研究解决采用缆道方式进行巡测时的运输、行车与主机的连接固定、信号处理、维修等问题。
多通道高可靠性靶弹无线遥控系统设计
多通道高可靠性靶弹无线遥控系统设计
范海礁;韦高;许家栋
【期刊名称】《弹箭与制导学报》
【年(卷),期】2006(026)001
【摘要】介绍了一种多通道高可靠性靶弹无线遥控系统的实现方案.该方案以MCS-51单片机为中心处理器,设计了指令数据的传输协议,通过单片机对指令数据单元进行校验和编译,实现对多个靶弹的高可靠性实时无线遥控,且系统具有4位并行数传和控制通道数可根据需要任意扩展功能,成本低廉,应用前景广阔.
【总页数】3页(P525-527)
【作者】范海礁;韦高;许家栋
【作者单位】西北工业大学电子信息学院,西安,710072;西北工业大学电子信息学院,西安,710072;西北工业大学电子信息学院,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TJ410.6
【相关文献】
1.多通道无线电遥控缆道浮标投放装置的研制及应用 [J], 许新红;王文民;戴建国;姚刚
2.一种高可靠性、低功耗的工业行车遥控系统设计 [J], 王军;刘和松;陈辉
3.数字编译码多通道无线遥控电路 [J], 瞿贵荣
4.高可靠性无源无线遥控装置的设计与实现 [J], 李显成;王猛;段妮妮
5.可编程无线电遥控多通道开关系统的设计 [J], 陈龙;秦会斌;周庆华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
!"#$"%&’" (") *++,&-(%&’" ’. /(0,$1(2 34’25 6$,$(5$ 7$#&-$ -’"%8’,,$) 02 94,%& : +(%; <&8$,$55 =$,$>$%82
:; :<= > ?@=A$, 6.BC 6D= > +<=$, -.E F<G= > AH@#, I.J CG=A#
!
结语
逐步实现水文测验的自动化是我国水文事业发
展的趋势。 目前水文缆道用吊仪、 吊箱测流的水文测 站，在全国约占 &’9 以上，在需要使用缆道浮标测 流的测站增设一套多通道无线遥控投放浮标控制仪 器， 可补充克服吊仪测流的不足， 消除吊箱人工投放 浮标的不安全因素，可提高水文缆道现代化技术使 用水平， 降低成本而又能解决实际问题。
*05%8(-%[ ;=R<P =@Q, R?DLD DU</R/ SDLRG<= O<MM<SHPRN <= ?NOL@P@A<SGP RD/R<=A H=ODL S@=O<R<@= @M ?<A? /DO<+D=R G=O ?<A? MP@Q) \/]DS<GPPN Q?D= +DG/HL<=A @= /QDPP<=A /HLMGSD, G MP@Q +DRDL +GN ^D RL@H^PDO ^N /H/]D=O<=A QDDO/) _?</ ]G]DL O</SH//D/ R?D ]L<=S<]PD G=O G]]P<SGR<@= @M ^H@N/ LDPDG/D ODW<SD S@=RL@PPDO ^N +HPR< > ]GR? Q<LDPD// RDPD+DRLN, G=O OD+@=/RLGRD/ <R/ /<A=<M<SG=SD <= GSRHGP ]LGSR<SD/) ?$2 1’8)5@ RDPD+DRLNY ^H@NY ODW<SDY G]]P<SGR<@=
1 $) 6D<=G= KHLDGH @M 3NOL@P@AN G=O QGRDL LD/@HLSD/, R?D 7G=GAD+D=R KHLDGH M@L TG=+D=U<G VD/DLW@<L, 6D<=G= &$0’’’ ， X?<=GY 1 #) BG=Z<=A .HR@+GR<@= E=/R<RHRD @M 6GRDL S@=/DLWG=SN G=O 3NOL@P@AN, 7<=</RLN @M 6GRDL VD/@HLSD/, BG=Z<=A #$’’$#, X?<=G 2
收 $#% 可充电池， 容量 $) #.3； （ 1 # 2 升压充电时间 &$’/ $#% 时） ； 1 ! 2 电流： 收 守侯电流 4&+.， 发 充电电流 4$!’ +.； 1 0 2 发射功率： 5’ +6； 1 5 2 发射频率： 控制距离 5’’ +。 !$5 738，
#
具体应用
#’’! 年 ( 月在临潼水文站安装了无线遥控缆 道浮标投放设施， 经过 $# 次的测流使用 （ 白天 " 次， 晚上 ! 次） ， 无线遥控投放成功率 $’’9 。经与同断 面缆道流速仪测流对比 , 浮标流量测次上线最大偏 差 59 ， 最小偏差 ’) !9 ， 平均偏差 $) "9 ， 符合规范 要求。
) ’& 三门峡库管局渭南水文水资源局 ( 陕西 渭南 摘 义。 关键词： 遥控； 浮标； 装置 ； 应用 中图分类号： -."* 文献标识码： / 文章编号： ’0*# 1 !#*2 （ #$$% ） $! 1 $$!" 1 $# *’%$$$ + #& 水利部南京水利水文自动化研究所 ( 江苏 南京 #’$$’# ,
图’
缆道无线遥控制浮标投放器结构示意图
第!期
许新红等： 多通道无线电遥控缆道浮标投放装置的研制及应用
!"
图#
电路原理框图
再发射高压上电命令，控制上电控制器，使 $#% 直 流电压升到 &’% 以上直流高压；此时才可发射浮标 投放命令，译码控制器将接收到的命令解调出 ( 路 直流电磁铁控制信号，分别控制 ( 个浮标投放装置 工作，从而达到遥控多路电磁铁带动测流浮标投放 的目的。 $) ! 操作规程 无线控制器采用超短波遥控器，可在 *’’+ 范 围内可靠遥控。工作时， 按要求将电源接好， 电磁铁 按不同的号码编排， 依次安装好测流浮标器， 挂上浮 标（ 夜间用电池发光浮标） 使译 , 接着按遥控 - 键， 码器复位， 再按一下 . 键， 上电控制器上电， 升压电 路工作， 或更长时间） 即可再按一下 . 键， $’/ 后 （ $ 号电磁铁将工作， 带动控制联杆， 释放测流浮标掉入 再按一次 . 键， 河中测流； $’/ 后， # 号电磁铁工作。 以此类推， 按第九下 . 键时， ( 号电磁铁工作。最终 全部完成一次浮标投放工作。若需下一次测流，收 回装置由人工重新挂放一组测流浮标，由绞车送到 预定投放位置， 重复上述遥控工作。 $) 0 主要技术指标 1 $ 2 电源： 发 $#% 集成电池，
放测流浮标而研制的，要求适用于各种跨度的水文 缆道， 完成在大中河流进行浮标均匀投放测流。 ’& ’ 结构 多通道无线遥控缆道浮标投放仪主要由无线遥 控发射器、 无线遥控接收器、 多通道译码控制器、 高 压发生器、 直流电磁阀及浮标投放装置等组成。 其结 构如图 ’ 所示。 ’& # 电路控制原理 电路控制原理如图 # 所示， 工作时， 由无线遥控 器首先发射复位命令， 使多通道译码控制器复 $ 位；
要：到目前为止 ( 我国在高沙高流条件下进行水文测验仍然有一定困难( 特别是在涨水面测流 ( 因杂草等原因 (
用流速仪测流困难重重。探讨了多通道无线电遥控缆道浮标投放仪的原理及应用情况，论证了推广该仪器的实际意
$
概述
目前， 国内缆道测流主要有以下几种类型： 缆道
’
多通道无线电遥控浮标投放设施
无线遥控浮标投放设施是专为缆道定点定量投
悬吊流速仪测流 + 缆道投放浮标测流 + 缆道吊箱人 工流速仪测流； 缆道吊船人工流速仪测流； 缆道吊箱 人工投放浮标测流。后三种测流方法因有人工参与 空中和水上作业，存在不安全因素。缆道吊仪测流 虽克服了上述因素， 但当高流速、 多泥沙或杂草等漂 浮物太多时 ( 铅鱼入水所带来的偏角太大，存在设 备缠草易损坏缆道设施等问题，故需研制一种在缆 道悬吊流速仪遇到特殊情况无法使用时的补救测流 方法，用以完成测站流量测验工作。通用型缆道遥 控浮标投放设施即是其中之一。
第!期 #$$% 年 2 月 !"
水 利 水 文 自 动 化 /345674859 水 89 利 :74;< 水 =;>53<?;> 文 自 79@ 动 AB@<5C5DB 化
EF& ! G;H(#$$%& #$$% !
多通道无线电遥控缆道浮标投放装置的研制及应用
许新红 ’ ( 王文民 ’ ( 戴建国 # ( 姚 刚 #