[发明专利]一种采用激光触发的浮空器系留绳切割控制系统

说明书

本发明属于浮空器技术领域，公开了一种采用激光触发的浮空器系留绳切割控制系统，该系统应用于浮空器放飞过程中，包括控制器、电源、通讯系统、检测装置、触发装置、光纤和切割器，其中检测装置包括：检测激光器、光纤分束器、反射元件、光电探测器；触发装置包括：驱动电路、触发激光器。人员操作控制器，通过检测装置和触发装置，完成光路自检和触发切割器等动作，实现对浮空器系留绳的切割。通过采用激光触发切割器、光纤传导激光信号的方式，增强了系统抗电磁干扰的能力，提升了系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及浮空器技术领域，具体涉及一种浮空器系留绳切割控制系统。

背景技术

浮空器是一种低速飞行器，依靠内部浮升气体提供净升力。随着浮空器飞行指标的不断提高，应用场合的不断拓展，搭载载荷的不断增加，浮空器囊体体积也随之增大，在受到地面风载荷影响时，风帆效应明显。为了保证浮空器放飞安全，浮空器一般在建筑物内开展组装集成，通过系留绳固定在转运设备上，牵引至室外切割系留绳实施放飞。若个别系留绳切割异常会造成浮空器囊体拉扯，甚至导致囊体损坏。

目前在浮空器放飞过程中,系留绳切割通常采用手动切割和火工品切割器切割两种方式。常用的火工品切割系统控制电路主要采用电信号触发的模式进行设计，对火工品施加一个电压或者电流信号，实现火工品起爆工作。在2019年5月7日公开的实用新型专利CN208828081U巨型浮空器无污染转运同步放飞系统，该专利采用电驱动切割控制器，中央电脑通过通信系统发送信号控制切割器同步切割。但是在浮空器放飞现场存在电磁环境复杂、切割器位置相距较远等问题，在一定程度上制约了电系统驱动火工品切割器的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用激光触发的浮空器系留绳切割控制系统，解决现有技术中电驱动切割器易受电磁干扰的技术问题。

为达到上述目的，解决上述技术问题，本发明给出的技术方案如下：包括控制器、电源、通信系统，若干组检测装置、触发装置和切割器、

控制器集中控制若干组检测装置、触发装置和切割器；控制器通过通讯系统向若干组检测装置、触发装置发送指令，并接收检测装置和触发装置传回的信号；电源给控制器、检测装置、触发装置提供电能；控制器上有人机交互界面，能够向检测装置发送检测指令或向触发装置发送发火指令；通过控制器完成切割器发火时序设置、保险解除动作；

检测装置包括检测激光器、光纤分束器、光反射器、光电探测器；检测激光器和光纤分束器之间通过光纤连接，光纤分束器和切割器之间通过光纤连接，检测激光器发出检测激光，并由光纤传导至光纤分束器，光纤分束器将检测激光分散至各光纤通道，再传导至光纤通道末端的切割器；

触发装置包括驱动电路、触发激光器；

通信系统主要为通讯电路，用于连接控制器与检测装置、触发装置。

进一步的，检测激光器可采用1310nm激光器，能够实现激光功率在不同环境温度下的稳定输出。

进一步的，检测激光器可为其配置驱动电路。

进一步的，检测光纤线路可增加光放大器。

进一步的，触发激光器可采用976nm激光器，电光效率与可靠性均较高，并配备恒流驱动电路，确保触发激光能量满足切割器点火阈值。

对比现有技术，本发明的有益效果：

1、本发明通过采用激光触发切割器、光纤传导激光信号的方式，增强了系统抗电磁干扰的能力，提升了系统的可靠性。

2、相较于电信号触发的切割系统，本发明采用激光触发能量损失小，激光传输距离远，可实现对相距较远的多个切割器的集中控制；另外，本发明的一种采用激光触发的浮空器系留绳切割控制系统，其检测信号、触发信号在同一光纤中传导，结构简单，便于布设。

附图说明