一种基于安全认证的人影火箭弹电子引信控制系统与方法与流程

本技术涉及人工影响天气火箭弹点火控制系统，尤其是涉及一种基于安全认证的人影火箭弹电子引信控制系统与方法。

背景技术：

1、人影火箭弹是用于人工影响天气火箭作业的专用火箭弹，主要应用于云层催化剂（如碘化银）的播撒以实现增雨（雪）、防雹、消雾、防霜等目的，通过科技手段实现对天气的人工干预，旨在减轻气象灾害带来的影响。随着人影行业技术的不断进步和发展，传统的人影火箭弹难以满足现代化人影火箭作业在安全性、精准性、科学性方面的要求。

2、目前，传统人影火箭弹的控制技术主要依赖于火工品如导火索和雷管来引燃和引爆火箭弹，这种起爆控制方式相对简单，难以实现高精度的点火控制。同时，由于缺乏传感器和信息处理系统，无法实时获取和处理作业信息，使传统人影火箭弹安全性较差，并且数据在传输过程中容易存在被拦截或篡改的风险。因此，如何提高点火控制的精度、安全性及智能化水平成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了提高点火控制的精度、安全性及智能化水平，本技术提供了一种基于安全认证的人影火箭弹电子引信控制系统与方法，通过将信息芯片和安全执行机构内置于火工品中，实现了火箭弹与发射控制器之间的信息交互、状态判断及可靠控制。同时，系统加入了安全认证机制，通过密码验证和加密数据通信，大幅提高了防止误操作和未授权使用的安全性。通过电子引信控制系统，以电信号控制火箭弹的发射、播撒和开伞时间，提供了更精确的时控能力和更高的操作灵活性。

2、第一方面，本技术提供一种基于安全认证的人影火箭弹电子引信控制系统，采用如下的技术方案：

3、一种基于安全认证的人影火箭弹电子引信控制系统，所述控制系统包括火箭发射控制器以及多个用于对人影火箭弹进行点火控制的火箭弹电子引信；所述火箭发射控制器分别与多个所述火箭弹电子引信连接，用于输出待发射人影火箭弹对应的安全认证检测指令；

4、所述火箭弹电子引信包括主控单元、供能单元、载波通信单元、加密单元、运动采集单元、充能单元、检测单元和点火控制单元；

5、所述供能单元，连接于所述火箭发射控制器，用于接收所述火箭发射控制器提供的电能，并对所述火箭弹电子引信进行供电；

6、所述载波通信单元，连接于所述主控单元，用于通过载波总线与所述火箭发射控制器进行通信；

7、所述加密单元，连接于所述主控单元，用于对通信数据以及预先存储的待发射人影火箭弹的弹载密钥数据进行加密处理；

8、所述运动采集单元，连接于所述主控单元，用于实时检测所述待发射人影火箭弹的姿态信息，并输出姿态检测信号；

9、所述充能单元，分别连接于所述主控单元、点火控制单元和供能单元，用于对所述主控单元和点火控制单元进行充能，

10、所述检测单元，分别连接于所述充能单元和所述主控单元，用于实时检测所述充能单元的储能状态，输出储能状态检测信号；

11、所述主控单元，连接于所述火箭发射控制器，用于响应于所述待发射人影火箭弹对应的安全认证检测指令，返回所述待发射人影火箭弹的身份查询信息至所述火箭发射控制器；其中，所述身份查询信息包括火箭弹壳体码和芯片uid；

12、所述火箭发射控制器，还用于将所述身份查询信息发送至服务器，接收所述服务器下发的查询结果并进行解密，得到所述待发射人影火箭弹的点火密码和预设状态规则；

13、所述火箭发射控制器，还用于基于加密后的所述待发射人影火箭弹的弹载密钥数据对所述点火密码进行校验；

14、所述主控单元，还用于基于所述预设状态规则对所述姿态检测信号和储能状态检测信号进行状态验证；

15、所述火箭发射控制器，还用于响应于点火密码校验通过结果和状态验证通过结果输出点火指令；

16、所述主控单元，用于响应于所述点火指令输出点火脉冲信号；

17、所述点火控制单元，连接于所述主控单元，用于响应于所述点火脉冲信号，控制所述待发射人影火箭弹依次执行发射升空、播撒催化剂和开伞降落操作。

18、通过采用上述技术方案，实现了对火箭弹发射过程的精确控制、安全验证和实时监测，与传统依赖火工品的简单点火控制方式不同，该系统引入了密码验证、加密数据通信及姿态和储能状态检测等技术，显著提升了点火控制的精度和可靠性。同时，系统通过传感器实时采集火箭姿态信息、加密通信确保数据传输安全，从而有效防止数据被拦截或篡改，解决了传统人影火箭弹在安全性和智能化控制方面的不足。这一技术方案不仅提高了火箭弹的点火精度，还极大地提升了整体系统的安全性与智能化水平。

19、可选的，所述火箭发射控制器包括电源模块、mcu模块和m-bus主机；

20、所述mcu模块，分别连接于所述电源模块和所述m-bus主机，用于对所述火箭发射控制器进行控制；

21、所述电源模块，分别连接于所述m-bus主机和所述供能单元，用于对所述火箭发射控制器和所述火箭弹电子引信进行供电；

22、所述载波通信单元包括m-bus从机，所述m-bus从机与所述m-bus主机通过m-bus总线连接。

23、可选的，所述供能单元包括保护电路和电源电路，所述保护电路的两端分别与所述火箭发射控制器和所述电源电路连接，所述电源电路用于对所述火箭弹电子引信进行供电。

24、可选的，所述点火控制单元包括发射单元、播撒单元和开伞单元；

25、所述发射单元包括第一控制电路和第一放电电路；所述第一控制电路分别与所述主控单元和所述第一放电电路连接，所述第一放电电路用于与发射点火头连接；

26、所述播撒单元包括第二控制电路和第二放电电路；所述第二控制电路分别与所述主控单元和所述第二放电电路连接，所述第二放电电路用于与播撒点火头连接；

27、所述开伞单元包括第三控制电路和第三放电电路；所述第三控制电路分别与所述主控单元和所述第三放电电路连接，所述第三放电电路用于与开伞点火头连接。

28、可选的，所述充能单元包括充能控制电路、主控充能电路、第一充能电路、第二充能电路和第三充能电路；

29、所述充能控制电路，一端分别与所述主控充能电路、第一充能电路、第二充能电路和第三充能电路连接，另一端与所述供能单元连接；

30、所述主控充能电路连接于所述主控单元，用于对所述主控单元进行充能；

31、所述第一充能电路连接于所述第一放电电路，用于对所述发射单元进行充能；

32、所述第二充能电路连接于所述第二放电电路，用于对所述播撒单元进行充能；

33、所述第三充能电路连接于所述第三放电电路，用于对所述开伞单元进行充能。

34、可选的，所述检测单元包括电源检测电路、第一检测电路、第二检测电路和第三检测电路；

35、所述电源检测电路的两端分别连接于所述主控充能电路和所述主控单元，用于实时检测所述主控充能电路的储能状态并发送至主控单元；

36、所述第一检测电路的两端分别与所述主控单元和第一充能电路连接，用于实时检测所述第一充能电路的储能状态并发送至主控单元；

37、所述第二检测电路的两端分别与所述主控单元和第二充能电路连接，用于实时检测所述第二充能电路的储能状态并发送至主控单元；

38、所述第三检测电路的两端分别与所述主控单元和第三充能电路连接，用于实时检测所述第三充能电路的储能状态并发送至主控单元。

39、可选的，所述火箭发射控制器还用于根据预设点火参数发送点火参数配置指令至火箭弹电子引信；其中，点火参数包括发射时间、播撒时间和开伞时间；

40、所述主控单元，还用于检测所述预设点火参数是否合法，在预设点火参数合法时存储所述预设点火参数，并根据预设点火参数对当前点火参数进行更新。

41、可选的，所述火箭弹电子引信还包括辅助单元，所述辅助单元包括所述人机交互单元、调试接口单元、扩展接口单元和存储单元，所述主控单元分别与所述人机交互单元、调试接口单元、扩展接口单元和存储单元连接。

42、第二方面，本技术提供一种基于安全认证的人影火箭弹电子引信控制方法，采用如下的技术方案：

43、一种基于安全认证的人影火箭弹电子引信控制方法，应用于第一方面所述的一种基于安全认证的人影火箭弹电子引信控制系统，所述控制方法包括：

44、火箭发射控制器发送待发射人影火箭弹对应的安全认证检测指令至火箭弹电子引信；

45、火箭弹电子引信响应于所述安全认证检测指令，返回所述待发射人影火箭弹的身份查询信息至火箭发射控制器；其中，所述身份查询信息包括火箭弹壳体码和芯片uid；

46、火箭发射控制器将所述身份查询信息发送至服务器，接收所述服务器下发的查询结果并进行解密，得到所述待发射人影火箭弹的点火密码和预设状态规则；

47、火箭弹电子引信接收充能单元的储能状态检测信号以及所述待发射人影火箭弹的姿态检测信号，并基于所述预设状态规则对所述姿态检测信号和储能状态检测信号进行状态验证；

48、火箭发射控制器基于火箭弹电子引信中加密后的所述待发射人影火箭弹的弹载密钥数据对所述点火密码进行校验；

49、火箭发射控制器响应于点火密码校验通过结果和状态验证通过结果输出点火指令；

50、火箭弹电子引信响应于所述点火指令输出点火脉冲信号；

51、火箭弹电子引信的点火控制单元响应于所述点火脉冲信号，控制所述待发射人影火箭弹依次执行发射升空、播撒催化剂和开伞降落操作。

52、可选的，在响应于点火密码校验通过结果和状态验证通过结果输出点火指令的步骤之前还包括：

53、火箭发射控制器根据预设点火参数发送点火参数配置指令至火箭弹电子引信；其中，所述点火参数包括发射时间、播撒时间和开伞时间；

54、火箭弹电子引信检测所述预设点火参数是否合法；

55、若是，则火箭弹电子引信存储所述预设点火参数，并根据所述预设点火参数对当前点火参数进行更新；

56、若否，则火箭弹电子引信不更新点火参数。

57、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：通过多个安全认证和状态监控步骤，实现了从火箭发射准备、姿态检测、密码校验到点火发射的全过程控制。整个流程确保了发射操作的安全性、可靠性和精确性，防止未经授权的发射和操作失误。通过姿态和储能状态的实时监控以及点火密码的加密校验，该方案确保了火箭发射前的严格验证，并精确控制了发射、播撒和安全降落的全过程，大大提升了人工影响天气作业的效率和安全性。