专利摘要

专利摘要

本发明公开了一种高安全的MEMS通信协同安全控制系统及其实现方法。本发明采用通信协同控制装置对起爆指令依次进行顺序判断、位置判断和起爆判断，如果是真起爆指令，将起爆指令传输至MEMS安保机构的起爆销，同时将产生翻转起爆指令并传输至安全起爆机构的翻转转置；起爆销熔断，MEMS安保机构进入攻击状态，发出触发指令至翻转装置，翻转装置将翻转起爆指令转成起爆指令至充电闭环，起爆电路引爆起爆药；本发明在传统的MEMS安全控制系统中加入了协同控制过程，确保了起爆指令的唯一性，而安全起爆机构中加入的小放电闭环，能够确保MEMS安全控制系统的勤务安全。

权利要求

1.一种MEMS通信协同安全控制系统，其特征在于，所述MEMS通信协同安全控制系统包括：MEMS安保机构、通信协同控制装置以及安全起爆机构；其中，所述MEMS安保机构设置在小口径弹的起爆药与下一级装药之间，其表面垂直于发射方向，MEMS安保机构包括触发装置、起爆销和传爆孔，MEMS安保机构具有安全状态和攻击状态，在安全状态下，起爆销对MEMS安保机构进行限位，传爆孔与起爆药之间错位，触发装置断开；所述安全起爆机构包括起爆电路、小放电闭环和翻转装置，小放电闭环的两端连接在起爆电路中的充电闭环的两端上，翻转装置连接至充电闭环，MEMS安保机构的触发装置连接至翻转装置；所述外部指令装置分别连接至通信协同控制装置和起爆电路的充电闭环，通信协同控制装置分别连接至MEMS安保机构的起爆销和安全起爆机构的翻转装置；外部指令装置发送充电指令至安全起爆机构的起爆电路，起爆电路的充电闭环的两端快速充电，外部指令装置再传输起爆指令至通信协同控制装置，通信协同控制装置判断是否为起爆指令，如果是起爆指令，则将起爆指令翻转产生翻转起爆指令并传输至翻转装置，同时发送起爆指令至起爆销；起爆销在起爆指令下熔断，小口径弹进入发射环境，小口径弹进入攻击状态，起爆孔对正起爆药，触发装置闭合发出触发指令至翻转装置，传爆孔与起爆药对正，进入攻击状态；翻转装置接收到翻转起爆指令，并接收到触发指令，将翻转触发指令翻转成起爆指令，传输至起爆电路，充电闭环将能量传输至起爆药，引爆起爆药。

2.如权利要求1所述的MEMS通信协同安全控制系统，其特征在于，所述MEMS安保机构包括触发装置、隔爆限位框、隔爆滑块、隔爆限位销、隔爆限位槽、后坐滑块、离心滑块、起爆销和传爆孔，其中，在中空的隔爆限位框内设置有隔爆滑块，在隔爆滑块的顶端设置有隔爆滑块限位销，在与隔爆滑块限位销相对应的隔爆限位框的内边缘设置有隔爆限位槽，隔爆限位销与隔爆限位槽为互补图形，在隔爆限位槽内边缘设置有触发装置，隔爆滑块的一侧或两侧通过后坐过载悬臂梁连接后坐滑块，隔爆滑块的后端通过离心过载悬臂梁连接离心滑块，隔爆滑块通过起爆销固定在隔爆限位框上，隔爆滑块上设置有传爆孔，隔爆滑块具有安全状态和攻击状态，在安全状态下，传爆孔与起爆药之间错位；起爆销在起爆指令下被熔断，小口径弹进入发射环境，小口径弹在发射筒内膛线的作用下高速旋转，隔爆滑块感知到发射方向的后坐过载，产生位移，从而后坐过载悬臂梁发生断裂；小口径弹进入外弹道环境后，当小口径弹转速达到预定装定范围时，此时离心过载悬臂梁拉断；隔爆滑块脱离约束，在小口径弹的离心过载作用下，发生位移，隔爆滑块限位销卡入隔爆滑块限位槽，隔爆滑块被锁在安全系统外框上，触动触发装置闭合发出触发指令至翻转装置。

3.如权利要求1所述的MEMS通信协同安全控制系统，其特征在于，所述触发装置采用开关，电气连接至翻转装置。

4.如权利要求1所述的MEMS通信协同安全控制系统，其特征在于，所述小放电闭环采用一条或多条放电支路，每一条放电支路包括串联的电阻和电容。

5.如权利要求1所述的MEMS通信协同安全控制系统，其特征在于，所述通信协同控制装置为微控制单元MCU，采用模式闭环，用以控制起爆指令；通信协同控制装置内部依次设置有顺序判断指令、位置判断指令、起爆判断指令和翻转指令；外部指令装置发出起爆指令至通信协同控制装置，顺序判断指令判断起爆指令是否为真指令，如果不是则结束，如果是真指令，则进入下一步判断；位置判断指令判断真指令的内部码是否与所设置位置相同，如果不同则结束，如果相同，则进入下一步判断；起爆判断指令判断是否为真起爆指令，如果不是结束，如果是则传输至MEMS安保机构起爆销，同时翻转指令将起爆指令翻转产生翻转起爆指令并传输至翻转装置。

6.如权利要求1所述的MEMS通信协同安全控制系统，其特征在于，所述翻转装置采用与门电路，当接收到翻转起爆指令和触发指令时，将翻转起爆指令转成起爆指令，输送至充电闭环。

7.如权利要求1所述的MEMS通信协同安全控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

1)在未发出起爆指令时，MEMS安保机构处在安全状态下，起爆销对MEMS安保机构进行限位，传爆孔与起爆药之间错位，触发装置断开，安全起爆机构的小放电闭环与充电闭环形成了一个串联机构，缓解充电闭环上充电电容因运输产生的累积电压；

2)外部指令装置发送充电指令至安全起爆机构的起爆电路，起爆电路的充电闭环的两端快速充电；

3)外部指令装置再传输起爆指令至通信协同控制装置，通信协同控制装置判断是否为起爆指令，如果是起爆指令，则将起爆指令翻转产生翻转起爆指令并传输至翻转装置，同时发送起爆指令至起爆销；

4)起爆销在起爆指令下熔断，小口径弹进入发射环境，小口径弹进入攻击状态，起爆孔对正起爆药，触发装置闭合发出触发指令至翻转装置，传爆孔与起爆药对正，进入攻击状态；

5)翻转装置接收到翻转起爆指令，并接收到触发指令，将翻转触发指令翻转成起爆指令，传输至起爆电路；

6)充电闭环将能量传输至起爆药，引爆起爆药。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在步骤2)中，通信协同控制装置判断是否为起爆指令，包括以下步骤：

a)外部指令装置发出起爆指令至通信协同控制装置，通信协同控制装置对起爆指令进行顺序判断，判断起爆指令是否为真指令，如果不是则结束，如果是真指令，则进入步骤b)；

b)通信协同控制装置对真指令进行位置判断，判断真指令的内部码是否与所设置位置相同，如果不同则结束，如果相同，则进入步骤c)；

c)通信协同控制装置对真指令进行起爆判断，判断是否为真起爆指令，如果不是结束，如果是传输至MEMS安保机构起爆销，并且进入步骤d)；

d)通信协同控制装置将起爆指令翻转产生翻转起爆指令并传输至翻转装置。

9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在步骤3)中，小口径弹进入发射环境后，进入攻击状态，包括以下步骤：

a)小口径弹在发射筒内膛线的作用下高速旋转，隔爆滑块感知到发射方向的后坐过载，产生位移，从而后坐过载悬臂梁发生断裂；

b)小口径弹进入外弹道环境后，当小口径弹转速达到预定装定范围时，此时离心过载悬臂梁拉断；

c)隔爆滑块脱离约束，在小口径弹的离心过载作用下，发生位移，隔爆滑块限位销卡入隔爆滑块限位槽，隔爆滑块被锁在安全系统外框上；

d)隔爆滑块限位销触动设置在隔爆滑块限位槽内的触发装置闭合，发出触发指令至翻转装。

说明书

技术领域

本发明涉及小口径弹安全控制技术，具体涉及一种高安全的MEMS通信协同安全控制系统及其实现方法。

背景技术

现有的引信电路起爆模式一般为在发送起爆指令后直接进行其充电电容充电并起爆，而现有的起爆指令控制只基于一种直传式发的通信模式，并且，在引信运输过程中，容易过度充电影响起爆时间及安全性，同时，与其的协同过程一般只涉及外部传爆序列，而与MEMS安保机构没有相应的弹体指令对正过程，无论谁对弹进行发射，引信都会相应起爆，而不存在对弹的识别闭锁。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种高安全的MEMS通信协同安全控制系统及其实现方法，结合现有的MEMS安全控制系统，进行系统功能的构建。

本发明的一个目的在于提出一种MEMS通信协同安全控制系统。

本发明的MEMS通信协同安全控制系统包括：MEMS安保机构、通信协同控制装置以及安全起爆机构；其中，MEMS安保机构设置在小口径弹的起爆药与下一级装药之间，其表面垂直于发射方向，MEMS安保机构包括触发装置、起爆销和传爆孔，MEMS安保机构具有安全状态和攻击状态，在安全状态下，起爆销对MEMS安保机构进行限位，传爆孔与起爆药之间错位，触发装置断开；安全起爆机构包括起爆电路、小放电闭环和翻转装置，小放电闭环的两端连接在起爆电路中的充电闭环的两端上，翻转装置连接至充电闭环，MEMS安保机构的触发装置连接至翻转装置；外部指令装置分别连接至通信协同控制装置和起爆电路的充电闭环，通信协同控制装置分别连接至MEMS安保机构的起爆销和安全起爆机构的翻转装置；外部指令装置发送充电指令至安全起爆机构的起爆电路，起爆电路的充电闭环的两端快速充电，外部指令装置再传输起爆指令至通信协同控制装置，通信协同控制装置判断是否为起爆指令，如果是起爆指令，则将起爆指令翻转产生翻转起爆指令并传输至翻转装置，同时发送起爆指令至起爆销；起爆销在起爆指令下熔断，小口径弹进入发射环境，小口径弹进入攻击状态，起爆孔对正起爆药，触发装置闭合发出触发指令至翻转装置，传爆孔与起爆药对正，进入攻击状态；翻转装置接收到翻转起爆指令，并接收到触发指令，将翻转触发指令翻转成起爆指令，传输至起爆电路，充电闭环将能量传输至起爆药，引爆起爆药。

MEMS安保机构包括触发装置、隔爆限位框、隔爆滑块、隔爆限位销、隔爆限位槽、后坐滑块、离心滑块、起爆销和传爆孔，其中，在中空的隔爆限位框内设置有隔爆滑块，在隔爆滑块的顶端设置有隔爆滑块限位销，在与隔爆滑块限位销相对应的隔爆限位框的内边缘设置有隔爆限位槽，隔爆限位销与隔爆限位槽为互补图形，在隔爆限位槽内边缘设置有触发装置，隔爆滑块的一侧或两侧通过后坐过载悬臂梁连接后坐滑块，隔爆滑块的后端通过离心过载悬臂梁连接离心滑块，隔爆滑块通过起爆销固定在隔爆限位框上，隔爆滑块上设置有传爆孔，隔爆滑块具有安全状态和攻击状态，在安全状态下，传爆孔与起爆药之间错位；起爆销在起爆指令下被熔断，小口径弹进入发射环境，小口径弹在发射筒内膛线的作用下高速旋转，隔爆滑块感知到发射方向的后坐过载，产生位移，从而后坐过载悬臂梁发生断裂；小口径弹进入外弹道环境后，当小口径弹转速达到预定装定范围时，此时离心过载悬臂梁拉断；隔爆滑块脱离约束，在小口径弹的离心过载作用下，发生位移，隔爆滑块限位销卡入隔爆滑块限位槽，隔爆滑块被锁在安全系统外框上，触动触发装置闭合发出触发指令至翻转装置。触发装置采用开关，电气连接至翻转装置。

在未接收到起爆指令时，小放电闭环与充电闭环形成了一个串联机构，用以缓解充电闭环上充电电容因运输产生的累积电压。当起爆电路接收到充电指令，起爆电路的充电闭环的两端快速充电，小放电闭环与充电闭环形成了一个并联机构，充电闭环电容值达到起爆电压，如果翻转起爆指令发出，并且传爆孔对正，爆炸序列形成，翻转装置将翻转起爆指令变为起爆指令发送至起爆电路，起爆电路与起爆药之间的开关导通，将充电闭环上的能量传输至起爆药，引爆起爆药。小放电闭环采用一条或多条放电支路，每一条放电支路包括串联的电阻和电容。

通信协同控制装置为微控制单元MCU，采用模式闭环，用以控制起爆指令；通信协同控制装置内部依次设置有顺序判断指令、位置判断指令、起爆判断指令和翻转指令；外部指令装置发出起爆指令至通信协同控制装置，顺序判断指令判断起爆指令是否为真指令，如果不是则结束，如果是真指令，则进入下一步判断；位置判断指令判断真指令的内部码是否与所设置位置相同，如果不同则结束，如果相同，则进入下一步判断；起爆判断指令判断是否为真起爆指令，如果不是结束，如果是则传输至MEMS安保机构起爆销，同时翻转指令将起爆指令翻转产生翻转起爆指令并传输至翻转装置。

翻转装置采用与门电路，当接收到翻转起爆指令和触发指令时，将翻转起爆指令转成起爆指令，输送至充电闭环。

本发明的另一个目的在于提供一种MEMS通信协同安全控制系统的控制方法。

本发明的MEMS通信协同安全控制系统的控制方法，包括以下步骤：

1)在未发出起爆指令时，MEMS安保机构处在安全状态下，起爆销对MEMS安保机构进行限位，传爆孔与起爆药之间错位，触发装置断开，安全起爆机构的小放电闭环与充电闭环形成了一个串联机构，缓解充电闭环上充电电容因运输产生的累积电压；

2)外部指令装置发送充电指令至安全起爆机构的起爆电路，起爆电路的充电闭环的两端快速充电；

3)外部指令装置再传输起爆指令至通信协同控制装置，通信协同控制装置判断是否为起爆指令，如果是起爆指令，则将起爆指令翻转产生翻转起爆指令并传输至翻转装置，同时发送起爆指令至起爆销；

4)起爆销在起爆指令下熔断，小口径弹进入发射环境，小口径弹进入攻击状态，起爆孔对正起爆药，触发装置闭合发出触发指令至翻转装置，传爆孔与起爆药对正，进入攻击状态；

5)翻转装置接收到翻转起爆指令，并接收到触发指令，将翻转触发指令翻转成起爆指令，传输至起爆电路；

6)充电闭环将能量传输至起爆药，引爆起爆药。

在步骤2)中，通信协同控制装置判断是否为起爆指令，包括以下步骤：

a)外部指令装置发出起爆指令至通信协同控制装置，通信协同控制装置对起爆指令进行顺序判断，判断起爆指令是否为真指令，如果不是则结束，如果是真指令，则进入步骤b)；

b)通信协同控制装置对真指令进行位置判断，判断真指令的内部码是否与所设置位置相同，如果不同则结束，如果相同，则进入步骤c)；

c)通信协同控制装置对真指令进行起爆判断，判断是否为真起爆指令，如果不是结束，如果是传输至MEMS安保机构起爆销，并且进入步骤d)；

d)通信协同控制装置将起爆指令翻转产生翻转起爆指令并传输至翻转装置。

在步骤3)中，小口径弹进入发射环境后，进入攻击状态，包括以下步骤：

a)小口径弹在发射筒内膛线的作用下高速旋转，隔爆滑块感知到发射方向的后坐过载，产生位移，从而后坐过载悬臂梁发生断裂；

b)小口径弹进入外弹道环境后，当小口径弹转速达到预定装定范围时，此时离心过载悬臂梁拉断；

c)隔爆滑块脱离约束，在小口径弹的离心过载作用下，发生位移，隔爆滑块限位销卡入隔爆滑块限位槽，隔爆滑块被锁在安全系统外框上；

d)隔爆滑块限位销触动设置在隔爆滑块限位槽内的触发装置闭合，发出触发指令至翻转装。

本发明的优点：

本发明采用通信协同控制装置对起爆指令依次进行顺序判断、位置判断和起爆判断，如果是真起爆指令，将起爆指令传输至MEMS安保机构的起爆销，同时将产生翻转起爆指令并传输至安全起爆机构的翻转转置；起爆销熔断，MEMS安保机构进入攻击状态，发出触发指令至翻转装置，翻转装置将翻转起爆指令转成起爆指令至充电闭环，起爆电路引爆起爆药；本发明在传统的MEMS安全控制系统中加入了协同控制过程，确保了起爆指令的唯一性，而安全起爆机构中加入的小放电闭环，能够确保MEMS安全控制系统的勤务安全。

附图说明

图1为本发明的MEMS通信协同安全控制系统的一个实施例的结构框图；

图2为本发明的MEMS通信协同安全控制系统的一个实施例的通信协同控制装置的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示，本实施例的包括：MEMS安保机构、通信协同控制装置以及安全起爆机构。

外部指令装置分别连接至通信协同控制装置和起爆电路的充电闭环，通信协同控制装置分别连接至MEMS安保机构的起爆销和安全起爆机构的翻转装置。

MEMS安保机构包括触发装置、隔爆限位框、隔爆滑块、隔爆限位销、隔爆限位槽、后坐滑块、离心滑块、起爆销和传爆孔，其中，在中空的隔爆限位框内设置有隔爆滑块，在隔爆滑块的顶端设置有隔爆滑块限位销，在与隔爆滑块限位销相对应的隔爆限位框的内边缘设置有隔爆限位槽，隔爆限位销与隔爆限位槽为互补图形，在隔爆限位槽内边缘设置有触发装置，隔爆滑块的一侧或两侧通过后坐过载悬臂梁连接后坐滑块，隔爆滑块的后端通过离心过载悬臂梁连接离心滑块，隔爆滑块通过起爆销固定在隔爆限位框上，隔爆滑块上设置有传爆孔，在安全状态下，传爆孔与起爆药之间错位。触发装置采用开关，电气连接至翻转装置。

安全起爆机构包括起爆电路、小放电闭环和翻转装置，在未接收到起爆指令时，小放电闭环与充电闭环形成了一个串联机构，用以缓解充电闭环上充电电容因运输产生的累积电压。当起爆电路接收到充电指令，起爆电路的充电闭环的两端快速充电，小放电闭环与充电闭环形成了一个并联机构，充电闭环电容值达到起爆电压，如果翻转起爆指令发出，并且传爆孔对正，爆炸序列形成，翻转装置将翻转起爆指令变为起爆指令发送至起爆电路，起爆电路与起爆药之间的开关导通，将充电闭环上的能量传输至起爆药，引爆起爆药。小放电闭环采用一条或多条放电支路，每一条放电支路包括串联的电阻和电容。

翻转装置采用与门电路，当接收到翻转起爆指令和触发指令时，将翻转起爆指令转成起爆指令，输送至充电闭环。

本实施例的MEMS通信协同安全控制系统的控制方法，包括以下步骤：

1)在未发出起爆指令时，MEMS安保机构处在安全状态下，起爆销对MEMS安保机构进行限位，传爆孔与起爆药之间错位，触发装置断开，安全起爆机构的小放电闭环与充电闭环形成了一个串联机构，缓解充电闭环上充电电容因运输产生的累积电压；

2)外部指令装置发送充电指令至安全起爆机构的起爆电路，起爆电路的充电闭环的两端快速充电；

3)外部指令装置再传输第一起爆指令和第二起爆指令至通信协同控制装置，通信协同控制装置判断是否为起爆指令，如图2所示：

a)通信协同控制装置分别对第一和第二起爆指令进行顺序判断，判断起爆指令是否为真指令，如果不是则结束，如果是真指令，则进入步骤b)；

b)通信协同控制装置对真指令进行位置判断，判断真指令的内部码是否与所设置位置相同，如果不同则结束，如果相同，则进入步骤c)；

c)通信协同控制装置对真指令进行起爆判断，判断是否为真起爆指令，如果不是结束，如果是传输至MEMS安保机构起爆销，并且进入步骤d)；

d)通信协同控制装置将起爆指令翻转产生翻转起爆指令并传输至翻转装置；

4)起爆销在起爆指令下熔断，小口径弹进入发射环境：

a)小口径弹在发射筒内膛线的作用下高速旋转，隔爆滑块感知到发射方向的后坐过载，产生位移，从而后坐过载悬臂梁发生断裂；

b)小口径弹进入外弹道环境后，当小口径弹转速达到预定装定范围时，此时离心过载悬臂梁拉断；

c)隔爆滑块脱离约束，在小口径弹的离心过载作用下，发生位移，隔爆滑块限位销卡入隔爆滑块限位槽，隔爆滑块被锁在安全系统外框上；

d)隔爆滑块限位销触动设置在隔爆滑块限位槽内的触发装置闭合，发出触发指令至翻转装，小口径弹进入攻击状态，起爆孔对正起爆药，触发装置闭合发出触发指令至翻转装置，传爆孔与起爆药对正，进入攻击状态；

5)翻转装置接收到翻转起爆指令，并接收到触发指令，将翻转触发指令翻转成起爆指令，传输至起爆电路；

6)起爆电路与起爆药之间的开关导通，充电闭环将能量传输至起爆药，引爆起爆药。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

一种高安全的MEMS通信协同安全控制系统及其实现方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。