一种未爆弹检测销毁系统的制作方法

1.本实用新型属于未爆弹技术领域，具体是一种未爆弹检测销毁系统。

背景技术：

2.国外在未爆弹领域的研究起步较早，目前主流的研究方法包括磁法探测技术、探地雷达探测技术等。磁法探测技术通过磁传感器探测弹丸产生的磁场强度，采用模式识别技术进行uxo的搜索与探测；探地雷达则通过主动发射和接收特定频谱的信号，对地面以下的uxo进行定位。
3.国内在该领域的研究起步较晚，相关研究工作开展的较少。在实际应用中，目前主要还是通过人工搜索的方式进行uxo的弹孔定位。如在国内某靶场试验时，为了搜索uxo，需要出动上百人员进行拉网式排查搜索，效率低而危险性高。
4.相比较而言，磁法探测技术探测范围较小，比较适合于在进行完uxo的弹着区粗定位后，再利用上述技术进行精确地uxo搜寻；探地雷达技术则成本较高，需要借助专用的大型仪器设备。
5.另外，由于靶场常年试验遗留的弹片很多，也会影响磁法探测技术和探地雷达的使用，因此上述两类技术在靶场使用过程中都较为受限。

技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种未爆弹检测销毁系统。
7.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
8.一种未爆弹检测销毁系统，包括：
9.检测系统，其包括设置于火炮炮身上的炮弹计数器、布设于靶场的声学传感器系统，所述炮弹计数器用于检测发射炮弹数量，所述声学传感器系统用于确定炮弹爆炸数量；
10.销毁系统，其包括无人遥控激光排爆车，其通过激光炮头远距离发射高能激光聚焦到未爆弹的表面，烧蚀未爆弹外壳体，使未爆弹燃烧或低当量爆炸。
11.优选的，所述炮弹计数器包括壳体，所述壳体内竖直设置有安装板，所述安装板上端穿插设置有上轴，所述安装板下端与壳体左侧壁之间设置有下轴，所述安装板右侧的上轴上依次设置有拨动齿轮、缓冲块、弹簧、惯性体，所述惯性体设置于上轴右端，所述安装板右侧的下轴上设置有过渡齿轮，所述过渡齿轮右侧设置有齿盘，所述惯性体下端左侧设置有齿块；
12.所述安装板左侧的上轴上依次设置有一个第二传动轮及若干计数大齿轮，所述安装板左侧的下轴上依次设置有一个第三传动轮及若干计数小齿轮，所述安装板左侧还设置有第一传动轮。
13.优选的，所述拨动齿轮右端与过渡齿轮啮合连接，所述拨动齿轮左端通过第一传动轮与第二传动轮传动连接，所述第二传动轮通过第三传动轮与第一个计数大齿轮传动连接。
14.优选的，若干所述计数大齿轮与若干计数小齿轮间隔设置，且所述计数大齿轮右端与其右侧的计数小齿轮啮合连接，所述计数大齿轮左侧外端设置有拨块，其左侧的计数小齿轮右侧设置有拨盘，所述拨块周期性啮合连接其对于的拨盘。
15.优选的，所述齿盘包括若干个呈环形阵列分布的直角三角形齿键，所述齿块采用直角三角形结构，所述齿块斜面与其相邻的齿键斜面相对设置。
16.优选的，所述靶场包括射击阵地、射程区域、弹着区域，所述声学传感器系统设置于弹着区域内，包括若干声学传感器，若干声学传感器的感应范围之和覆盖弹着区域，所述射击阵地内设置有若干火炮。
17.优选的，所述无人遥控激光排爆车包括履带式驱动机构、车身、升降装置、旋转机构、激光炮头，所述车身设置于履带式驱动机构上方，所述升降装置设置于车身顶部，所述旋转机构设置于升降装置顶部，所述激光炮头设置于旋转机构顶部。
18.优选的，所述车身内设置有电源、主板、信号收发装置，所述电源、信号收发装置、履带式驱动机构、车身、升降装置、旋转机构、激光炮头均与主板电连接，所述信号收发装置与控制装置通讯连接。
19.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
20.本实用新型中，通过声、光、电相结合的方式，系统的解决了未爆弹确定、未爆弹定位及未爆弹销毁的系列问题，消除了安全隐患，保护了人身生命和财产安全，且能够降低未爆弹处理的成本，减少人力物力的浪费，具有广阔的应用前景。
附图说明
21.图1是本实用新型中火炮受力分析图；
22.图2是本实用新型中炮弹计数器的整体结构示意图；
23.图3是本实用新型中靶场结构示意图；
24.图4是本实用新型中无人遥控激光排爆车结构示意图。
25.附图标记：1、壳体；2、安装板；3、上轴；4、下轴；5、惯性体；6、拨动齿轮；7、过渡齿轮；8、齿盘；9、齿块；10、缓冲块；11、第一传动轮；12、第二传动轮；13、第三传动轮；14、计数大齿轮；15、计数小齿轮；16、拨盘；17、拨块；18、射击阵地；19、射程区域；20、弹着区域；21、声学传感器；22、履带式驱动机构；23、车身；24、升降装置；25、旋转机构；26、激光炮头。
具体实施方式
26.以下结合附图1-4，进一步说明本实用新型一种未爆弹检测销毁系统的具体实施方式。本实用新型一种未爆弹检测销毁系统不限于以下实施例的描述。
27.实施例1：
28.本实施例给出一种未爆弹检测销毁系统的具体实施方式，如图1-4所示，包括：
29.检测系统，其包括设置于火炮炮身上的炮弹计数器、布设于靶场的声学传感器系统，炮弹计数器用于检测发射炮弹数量，声学传感器系统用于确定炮弹爆炸数量；
30.销毁系统，其包括无人遥控激光排爆车，其通过激光炮头远距离发射高能激光聚焦到未爆弹的表面，烧蚀未爆弹外壳体，使未爆弹燃烧或低当量爆炸。
31.进一步的，炮弹计数器包括壳体1，壳体1内竖直设置有安装板2，安装板2上端穿插
设置有上轴3，安装板2下端与壳体1左侧壁之间设置有下轴4，安装板2右侧的上轴3上依次设置有拨动齿轮6、缓冲块10、弹簧、惯性体5，惯性体5设置于上轴3右端，安装板2右侧的下轴4上设置有过渡齿轮7，过渡齿轮7右侧设置有齿盘8，惯性体5下端左侧设置有齿块9；
32.安装板2左侧的上轴3上依次设置有一个第二传动轮12及若干计数大齿轮14，安装板2左侧的下轴4上依次设置有一个第三传动轮13及若干计数小齿轮15，安装板2左侧还设置有第一传动轮11。
33.进一步的，拨动齿轮6右端与过渡齿轮7啮合连接，拨动齿轮6左端通过第一传动轮11与第二传动轮12传动连接，第二传动轮12通过第三传动轮13与第一个计数大齿轮14传动连接。
34.进一步的，若干计数大齿轮14与若干计数小齿轮15间隔设置，且计数大齿轮14右端与其右侧的计数小齿轮15啮合连接，计数大齿轮14左侧外端设置有拨块17，其左侧的计数小齿轮15右侧设置有拨盘16，拨块17周期性啮合连接其对于的拨盘16。
35.进一步的，齿盘8包括若干个呈环形阵列分布的直角三角形齿键，齿块9采用直角三角形结构，齿块9斜面与其相邻的齿键斜面相对设置。
36.进一步的，靶场包括射击阵地18、射程区域19、弹着区域20，声学传感器系统设置于弹着区域内，包括若干声学传感器21，若干声学传感器21的感应范围之和覆盖弹着区域，射击阵地内设置有若干火炮。
37.进一步的，无人遥控激光排爆车包括履带式驱动机构22、车身23、升降装置24、旋转机构25、激光炮头26，车身23设置于履带式驱动机构22上方，升降装置24设置于车身23顶部，旋转机构25设置于升降装置24顶部，激光炮头26设置于旋转机构25顶部。
38.进一步的，车身内设置有电源、主板、信号收发装置，电源、信号收发装置、履带式驱动机构22、车身23、升降装置24、旋转机构25、激光炮头26均与主板电连接，信号收发装置与控制装置通讯连接。
39.工作原理：
40.如图1所示，其中，fpt-炮膛合力(后座力)；j-惯性力；a-后座加速度；ft-炮身与摇架间摩擦力；fa-弹带对炮膛的轴向作用力；
41.火炮发射时，高压火药气体推动弹丸向前运动，同时使炮身后座，此时炮身各个断面都承受着与后座方向相反的惯性力。火炮射弹自动计数器就是利用火炮射弹时炮身各部分所具有的这种惯性力进行自动计数。
42.如图2所示，计数器安装在火炮炮身一侧，火炮发射时炮身在炮膛合力fpt作用下加速度a后座，惯性力使位于计数器后端的惯性体1、压缩弹簧产生与加速度a相反的运动，惯性体1上的齿块8与齿盘9啮合，拨动齿轮6带动第一计数大齿轮14转了一个角度，然后后座加速度逐渐减小，惯性力随之减小，当惯性力减小到等于或小于弹簧恢复力时，惯性体1复位，齿块8与齿盘9脱开，拨动齿轮6继续转动，带动第一个计数大齿轮14再转一小角度，使其上的数字刚好到达读数窗正中央。火炮每发射一次弹丸，炮身后座一次，惯性力使惯性体1带动齿块8与齿盘9啮合一次，第一个计数大齿轮14计数一次，当第一个计数大齿轮14计完9个数该计第10个数时，它后端仅有的拨块17与第一计数小齿轮15的拨盘16啮合，通过第一计数小齿轮15带动第二计数大齿轮14转过一个数，开始十位数的计数，依此类推，还可以进行百位、千位、万位上的计数，共可计99999个数。这样，使用维修保养人员需要了解一火炮
已打过的炮弹发数时，就可以方便地从计数器读数窗口读取具体数据。
43.另外，可在计数器上设置无线传输模块，用于将发送射弹信息通过传输模块传输到系统进行计数统计。
44.整个设备采用无源方式，不影响武器系统的使用。
45.uxo(未爆弹)识别及声学定位：
46.根据声传感器测量信号小波能量的特征进行uxo的识别。根据弹丸的射击试验中的声学特征确定弹药爆炸数量，再经与计数器比对结果确定是否存在uxo。
47.根据多个传感器学指标的大小初步确定uxo的落地区域；最终通过验量表和相关公式进行落点粗定位的计算。根据uxo终点弹道产生的声学指标的大小与距离进行uxo落点的定位。
48.如图3所示，左侧实心圆表示射击单元，包括迫击炮、加农炮、榴弹炮等，射击单元位于射击阵地18；右侧小实心圆表示声学传感器21(低成本声学测量装置)，该装置位于弹着区域20，其外侧对应的同心圆表示声学传感器21的声学测量范围。一方面实现了靶场弹着区声学测量的全覆盖，有效提高了对试验过程态势变化的监控能力；另一方面，由于各传感器体积较小，在一般试验中被弹丸击中的概率极小，同时各个传感器的成本也很低，即便被击毁造成的经济损失也不大。
49.采用专用声信号采集装置进行单个声测量硬件系统的网状布站，使得整个射击目标区域完全被声传感器所覆盖；每个只采用一个声传感器采集声学信号，系统成本较低，声信号采集的有效范围近似为圆形区域；绝大部分声信号采集装置的有效测量范围相互重叠。最终，在进行靶场试验中，各个采集声学信号，通过对传感器的声信号分析，识别出弹丸的非爆现象是否发生。如果目标被确定为uxo，再根据其他测量点获取的声学指标大小进行距离的粗定位。
50.另外，也可将声学传感器21的感应范围之和覆盖弹着区域，数据收集更加全面。
51.根据弹着区域，布置若干声学传感器，保证其测量范围覆盖整个弹着区。对于每一个声学传感器采集到的气动噪声及落地声信号，执行以下计算步骤：采用快速傅里叶变换与拉普拉斯小波分析技术进行声学信号的降噪与增强；采用短时能量、短时幅度以及短时过零率进行气动噪声与落地声端点检测；采用小波包分析技术提取降噪增强后声学信号的特征；采用基于最小距离的阈值准则进行终点弹道气动噪声及落地声的识别。靶场试验未爆弹落点粗定位结果显示，用于未爆弹落地点定位，定位精度可达10m。
52.无人遥控激光排爆车是通过激光炮头远距离发射高能激光聚焦到未爆弹的表面，烧蚀未爆弹外壳体，外壳体光斑处高温、软化，内部升温升压导致燃烧或低当量爆炸，安全、高效销毁未爆弹。
53.无人遥控激光排爆车行走机构采用履带式，可以适应大多复杂的路面，行走机构采用电机驱动方式，可以远程通过控制装置控制。
54.无人遥控激光排爆车带有电源，可以为履带式驱动机构以及激光炮头提供电源，可以使用市电充电。
55.激光炮头，用于销毁未爆弹，通过旋转机构可实现水平360
°
旋转、仰角60
°
～俯角60
°
调节，通过升降装置，在没有使用的时候，激光炮头降到车身中，当使用时，可升高到一米的高度。
56.控制装置，含有操作屏，可在操作屏上控制激光的发射以及无排爆车的行走，并进行检测。
57.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种未爆弹检测销毁系统，其特征在于，包括：检测系统，其包括设置于火炮炮身上的炮弹计数器、布设于靶场的声学传感器系统，所述炮弹计数器用于检测发射炮弹数量，所述声学传感器系统用于确定炮弹爆炸数量；销毁系统，其包括无人遥控激光排爆车，其通过激光炮头远距离发射高能激光聚焦到未爆弹的表面，烧蚀未爆弹外壳体，使未爆弹燃烧或低当量爆炸。2.如权利要求1所述的一种未爆弹检测销毁系统，其特征在于：所述炮弹计数器包括壳体(1)，所述壳体(1)内竖直设置有安装板(2)，所述安装板(2)上端穿插设置有上轴(3)，所述安装板(2)下端与壳体(1)左侧壁之间设置有下轴(4)，所述安装板(2)右侧的上轴(3)上依次设置有拨动齿轮(6)、缓冲块(10)、弹簧、惯性体(5)，所述惯性体(5)设置于上轴(3)右端，所述安装板(2)右侧的下轴(4)上设置有过渡齿轮(7)，所述过渡齿轮(7)右侧设置有齿盘(8)，所述惯性体(5)下端左侧设置有齿块(9)；所述安装板(2)左侧的上轴(3)上依次设置有一个第二传动轮(12)及若干计数大齿轮(14)，所述安装板(2)左侧的下轴(4)上依次设置有一个第三传动轮(13)及若干计数小齿轮(15)，所述安装板(2)左侧还设置有第一传动轮(11)。3.如权利要求2所述的一种未爆弹检测销毁系统，其特征在于：所述拨动齿轮(6)右端与过渡齿轮(7)啮合连接，所述拨动齿轮(6)左端通过第一传动轮(11)与第二传动轮(12)传动连接，所述第二传动轮(12)通过第三传动轮(13)与第一个计数大齿轮(14)传动连接。4.如权利要求3所述的一种未爆弹检测销毁系统，其特征在于：若干所述计数大齿轮(14)与若干计数小齿轮(15)间隔设置，且所述计数大齿轮(14)右端与其右侧的计数小齿轮(15)啮合连接，所述计数大齿轮(14)左侧外端设置有拨块(17)，其左侧的计数小齿轮(15)右侧设置有拨盘(16)，所述拨块(17)周期性啮合连接其对于的拨盘(16)。5.如权利要求4所述的一种未爆弹检测销毁系统，其特征在于：所述齿盘(8)包括若干个呈环形阵列分布的直角三角形齿键，所述齿块(9)采用直角三角形结构，所述齿块(9)斜面与其相邻的齿键斜面相对设置。6.如权利要求1所述的一种未爆弹检测销毁系统，其特征在于：所述靶场包括射击阵地(18)、射程区域(19)、弹着区域(20)，所述声学传感器系统设置于弹着区域内，包括若干声学传感器(21)，若干声学传感器(21)的感应范围之和覆盖弹着区域，所述射击阵地内设置有若干火炮。7.如权利要求1所述的一种未爆弹检测销毁系统，其特征在于：所述无人遥控激光排爆车包括履带式驱动机构(22)、车身(23)、升降装置(24)、旋转机构(25)、激光炮头(26)，所述车身(23)设置于履带式驱动机构(22)上方，所述升降装置(24)设置于车身(23)顶部，所述旋转机构(25)设置于升降装置(24)顶部，所述激光炮头(26)设置于旋转机构(25)顶部。8.如权利要求7所述的一种未爆弹检测销毁系统，其特征在于：所述车身内设置有电源、主板、信号收发装置，所述电源、信号收发装置、履带式驱动机构(22)、车身(23)、升降装置(24)、旋转机构(25)、激光炮头(26)均与主板电连接，所述信号收发装置与控制装置通讯连接。

技术总结

本实用新型公开了一种未爆弹检测销毁系统，包括检测系统，其包括设置于火炮炮身上的炮弹计数器、布设于靶场的声学传感器系统，炮弹计数器用于检测发射炮弹数量，声学传感器系统用于确定炮弹爆炸数量；销毁系统，其包括无人遥控激光排爆车，其通过激光炮头远距离发射高能激光聚焦到未爆弹的表面，烧蚀未爆弹外壳体，使未爆弹燃烧或低当量爆炸，本实用新型适用于未爆弹技术领域，通过声、光、电相结合的方式，系统的解决了未爆弹确定、未爆弹定位及未爆弹销毁的系列问题，消除了安全隐患，保护了人身生命和财产安全，且能够降低未爆弹处理的成本，减少人力物力的浪费，具有广阔的应用前景。景。景。