技术领域
[0001] 本实用新型属于人工降雨防雹技术领域，具体地涉及一种人工影响天气的地面火箭作业自动化装置。
背景技术
[0002] 人工影响天气火箭是一种在人工影响天气作业中广泛使用的防雹增雨投射设备，即在人影作业时通过火箭把催化剂(如磺化
银、介乙
醛等)送入目标
云层进行播撒，影响云物理结构变化，达到增加降
雪、消除
冰雹的目的，是人类改造自然环境的一种工具。在实际人影作业中，现有地面火箭作业系统通常与天气
监控系统一起配合使用，但是由于乌云或冰雹云移动速度快，而目前天气监控系统的目标搜索和指示
精度不能满足发射要求，往往需要操作手凭借目视或经验来确定发射方向和时机，从而存在易导致作业效率偏低、弹药消耗量大、以及作业效果不尽人意的问题。实用新型内容
[0003] 为了解决现有地面火箭作业系统所存在的作业效率偏低、弹药消耗量大、以及作业效果不尽人意的问题，本实用新型目的在于提供一种人工影响天气的地面火箭作业自动化装置。
[0004] 本实用新型所采用的技术方案为：
[0005] 一种人工影响天气的地面火箭作业自动化装置，包括底座、圆柱、套筒、正反转
电机、主动
齿轮、从动齿轮、旋转云台、双
波长高空探测
激光雷达、人工影响天气火箭和控制箱；
[0006] 所述圆柱竖直固定在所述底座的顶面中心
位置，所述套筒滑动套在所述圆柱的下部外周上，所述正反转电机固定在所述底座的顶面上且输出端轴连接所述主动齿轮，所述从动齿轮轴连接所述套筒的底部且与所述主动齿轮
啮合，其中，所述主动齿轮与所述从动齿轮的
齿轮传动比大于1；
[0007] 所述旋转云台安装在所述圆柱的顶部，所述双波长高空探测激光雷达安装在所述旋转云台的旋转部上，所述人工影响天气火箭倾斜地安装在所述套筒的顶部外周上，其中，所述人工影响天气火箭上配置有火箭发射
控制器；
[0008] 所述控制箱固定在所述底座的顶面上且配置有控
制模块、存储模块、GPRS通信模块和卫星
定位模块，其中，所述
控制模块分别通信连接所述存储模块、所述GPRS通信模块、所述卫星定位模块、所述正反转电机、所述旋转云台、所述双波长高空探测激光雷达和所述火箭发射控制器的受控端。
[0009] 优化的，所述人工影响天气火箭的数目为偶数且平均分为两组，其中，两组火箭对称地联装在所述套筒的相对两侧上。
[0010] 进一步优化的，所述人工影响天气火箭的倾斜安装
角度介于50～80度之间且异组两人工影响天气火箭的倾斜安装角度不同。
[0011] 优化的，在所述套筒的中部外周上固定设有用于间隙罩住所述底座、所述正反转电机、所述主动齿轮、所述从动齿轮和所述控制箱的防火罩，其中，所述防火罩由非金属材质制成。
[0012] 进一步优化的，在所述防火罩的内底面设有隔
热层。
[0013] 优化的，在所述圆柱的中部外周上固定设有用于间隙罩住所述套筒顶部端面的防尘罩。
[0014] 优化的，所述控制模块通过线缆通信连接所述旋转云台和/或所述双波长高空探测激光雷达，其中，所述线缆贯穿于所述底座和所述圆柱的内部通孔中。
[0015] 优化的，所述控制模块通过无线模块通信连接所述火箭发射控制器，其中，所述无线模块包括WiFi无线模块、蓝牙无线模块和/或ZigBee无线模块。
[0016] 具体的，所述控制模块采用型号为STM32F103系列的
微控制器芯片及其外围
电路。
[0017] 具体的，所述卫星定位模块采用型号为UM220-III的北斗/GPS双系统无线定位模块。
[0018] 本实用新型的有益效果为：
[0019] (1)本
发明创造提供了一种适用于人工影响天气作业的且新型的地面火箭作业自动化装置，即一方面通过在圆柱顶部配置旋转云台和双波长高空探测激光雷达，可以旋转探测各个方位的
空域是否存在诸如乌云或冰雹云等的目标云层，另一方面通过配置正反转电机、齿轮传动机构、套筒和人工影响天气火箭，可以在发现目标云层时，自动化地使火箭发射方位朝向目标云层，并进行安全点火和安全发射，从而相对于传统火箭发射系统，全程无需操作手凭借目视或经验来确定发射方向和时机，可以有效提高人影作业效率、减少弹药消耗量和提升人影作业效果，满足实际应用需求；
[0020] (2)所述地面火箭作业自动化装置还具有火箭旋转平衡性好、防火防尘、外观简洁、自动化程度高和结构简单等优点，便于实际推广和应用。
附图说明
[0021] 为了更清楚地说明本实用新型
实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022] 图1是本实用新型提供的地面火箭作业自动化装置的主视结构示意图。
[0023] 图2是本实用新型提供的在地面火箭作业自动化装置中控制系统的结构示意图。
[0024] 上述附图中：1-底座；2-圆柱；201-防尘罩；3-套筒；301-防火罩；4-正反转电机；501-主动齿轮；502-从动齿轮；6-旋转云台；7-双波长高空探测激光雷达；8-人工影响天气火箭；9-控制箱。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。
[0026] 应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本实用新型的示例实施例的范围。
[0027] 应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
[0028] 应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”“, 相邻”对“直接相邻”等等)。
[0029] 应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本实用新型的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,
指定所
声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
[0030] 应当理解，还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
[0031] 应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。
例如可以在
框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
[0032] 实施例一
[0033] 如图1～2所示，本实施例提供的所述人工影响天气的地面火箭作业自动化装置，包括底座1、圆柱2、套筒3、正反转电机4、主动齿轮501、从动齿轮502、旋转云台6、双波长高空探测激光雷达7、人工影响天气火箭8和控制箱9；所述圆柱2竖直固定在所述底座1的顶面中心位置，所述套筒3滑动套在所述圆柱2的下部外周上，所述正反转电机4固定在所述底座1的顶面上且输出端轴连接所述主动齿轮501，所述从动齿轮502轴连接所述套筒3的底部且与所述主动齿轮501啮合，其中，所述主动齿轮501与所述从动齿轮502的齿轮
传动比大于1；
所述旋转云台6安装在所述圆柱2的顶部，所述双波长高空探测激光雷达7安装在所述旋转云台6的旋转部上，所述人工影响天气火箭8倾斜地安装在所述套筒3的顶部外周上，其中，所述人工影响天气火箭8上配置有火箭发射控制器；所述控制箱9固定在所述底座1的顶面上且配置有控制模块、存储模块、GPRS通信模块和卫星定位模块，其中，所述控制模块分别通信连接所述存储模块、所述GPRS通信模块、所述卫星定位模块、所述正反转电机4、所述旋转云台6、所述双波长高空探测激光雷达7和所述火箭发射控制器的受控端。
[0034] 如图1～2所示，在所述地面火箭作业自动化装置的具体结构中，所述底座1用于方便将整个装置安装在其它设备上，例如行走车上等。所述圆柱2用于提供旋转中心且
支撑所述旋转云台6及雷达。所述套筒3用于在所述正反转电机4及由所述主动齿轮501和所述从动齿轮502构成的齿轮传动机构的驱动下，围绕旋转中心进行顺
时针或逆时针旋转，以便调整所述人工影响天气火箭8的发射方位，其与所述圆柱2的具体滑动配合结构可以但不限于采用现有的
轴承结构实现。此外，由于所述主动齿轮501与所述从动齿轮502的齿轮传动比大于1，可以高精度地调整所述人工影响天气火箭8的发射方位。
[0035] 所述旋转云台6用于在所述控制模块的控制下，驱动所述双波长高空探测激光雷达7进行周期性地旋转，以便探测各个方位的空域是否存在诸如乌云或冰雹云等的目标云层，其旋转周期可以很慢，例如15分钟一周，使得有足够的时间去获取探测结果，另外，其可以但不限于采用现有
水平旋转云台结构实现，例如可以360度旋转的全方位云台。所述双波长高空探测激光雷达7用于采用瑞利散射和共振
荧光两种回波机制来探测发现目标云层，并将探测结果传送至所述控制模块，其可采用现有气象雷达设备实现，例如双探测波长分别为30mm和100mm的双波长气象雷达。所述人工影响天气火箭8用于将内包的催化剂(如磺化银、介乙醛等)送入目标云层进行播撒，影响云物理结构变化，达到增加降雪、消
除冰雹的目的，其中，所述火箭发射控制器用于在所述控制模块的控制下，点火发射所述人工影响天气火箭8；另外，所述人工影响天气火箭8及所述火箭发射控制器均可采用现有设计结构实现，例如，所述火箭发射控制器采用可编程逻辑控制器。
[0036] 所述控制箱9用于承载和保护所述控制模块、所述存储模块、所述GPRS通信模块和所述卫星定位模块。在所述控制箱9中，所述卫星定位模块用于与定位卫星通信，获取整个装置的卫星定位数据，其可以但不限于采用型号为UM220-III的北斗/GPS双系统无线定位模块，如此可以兼容两种卫星定位系统。所述GPRS通信模块用于与远端控制中心进行远程通信，例如，可以但不限于接收由远端控制中心发送的人影作业任务信息或将人影作业过程信息反馈回去。所述控制模块用于基于现有常规程序，一方面在接收到人影作业任务信息后，启动所述旋转云台6和所述双波长高空探测激光雷达7，进行各方位空域的目标云层探测；另一方面在根据由所述双波长高空探测激光雷达7传来的探测结果发现目标云层时，记录目标云层的当前方位，并根据当前卫星定位数据和所述人影作业任务信息中的火箭人工影响天气作业点安全射界图，预算火箭发射后是否会安全落入所述火箭人工影响天气作业点安全射界图中(其预算方法为常规的几何运算)，若是则才
许可火箭发射：先启动所述正反转电机4，使所述人工影响天气火箭8的发射方位朝向目标云层，然后再向所述火箭发射控制器发送发射指令，完成火箭发射，否则禁止火箭发射。如图2所示，具体的，所述控制模块可以但不限于采用型号为STM32F103系列的微控制器芯片及其外围电路。所述存储模块可以但不限于用于存储前述所需的过程数据和运行程序等。此外，在所述控制箱9中还可以配置有用于为其它设备供电的电源设备，例如
蓄电池等。
[0037] 由此基于前述地面火箭作业自动化装置的详细结构描述，一方面通过在圆柱顶部配置旋转云台和双波长高空探测激光雷达，可以旋转探测各个方位的空域是否存在诸如乌云或冰雹云等的目标云层，另一方面通过配置正反转电机、齿轮传动机构、套筒和人工影响天气火箭，可以在发现目标云层时，自动化地使火箭发射方位朝向目标云层，并进行安全点火和安全发射，从而相对于传统火箭发射系统，全程无需操作手凭借目视或经验来确定发射方向和时机，可以有效提高人影作业效率、减少弹药消耗量和提升人影作业效果，满足实际应用需求。
[0038] 优化的，所述人工影响天气火箭8的数目为偶数且平均分为两组，其中，两组火箭对称地联装在所述套筒3的相对两侧上。如图1所示，可以布置多个人工影响天气火箭8，实现多目标发射或重复发射，并确保旋转过程的平衡性，除如图1所示可配置两组两联装火箭之外，还可以配置为两组四联装、两组六联装或两组八联装等结构。进一步优化的，所述人工影响天气火箭8的倾斜安装角度介于50～80度之间且异组两人工影响天气火箭8的倾斜安装角度不同。由于火箭具有不同的倾斜安装角度，可以根据距离目标云层的远近，选择对准效果最佳的倾斜火箭进行发射，进一步减少弹药消耗量和提升人影作业效果。
[0039] 优化的，在所述套筒3的中部外周上固定设有用于间隙罩住所述底座1、所述正反转电机4、所述主动齿轮501、所述从动齿轮502和所述控制箱9的防火罩301，其中，所述防火罩301由非金属材质制成。如图1所示，通过设置所述防火罩301，可以防止火箭发射火焰损伤所述底座1、所述正反转电机4、所述主动齿轮501、所述从动齿轮502和所述控制箱9等，同时将所述防火罩301设计为非金属结构(例如耐高温玻璃结构)，可以避免出现因
电磁屏蔽而对远程通信所产生的不利影响，确保它们的正常工作。进一步优化的，还在所述防火罩301的内底面设有
隔热层，可以起到一定的防止电器设备老化的效果，确保所述正反转电机
4和所述控制箱9的使用寿命。
[0040] 优化的，在所述圆柱2的中部外周上固定设有用于间隙罩住所述套筒3顶部端面的防尘罩201。如图1所示，通过设置所述防尘罩201，可以避免外界灰尘进入位于所述圆柱2与所述套筒3之间的缝隙，保障所述套筒3的正常旋转。
[0041] 优化的，所述控制模块通过线缆通信连接所述旋转云台6和/或所述双波长高空探测激光雷达7，其中，所述线缆贯穿于所述底座1和所述圆柱2的内部通孔中。通过前述设计，可以简化走线，利于整个装置的简洁化。此外，供电所需的电线也可以贯穿于所述底座1和所述圆柱2的内部通孔中。
[0042] 优化的，所述控制模块通过无线模块通信连接所述火箭发射控制器，其中，所述无线模块可以但不限于包括WiFi无线模块、蓝牙无线模块和/或ZigBee无线模块。通过前述设计，可以进一步简化走线，利于整个装置的简洁化。
[0043] 综上，采用本实施例所提供的人工影响天气的地面火箭作业自动化装置，具有如下技术效果：
[0044] (1)本实施例提供了一种适用于人工影响天气作业的且新型的地面火箭作业自动化装置，即一方面通过在圆柱顶部配置旋转云台和双波长高空探测激光雷达，可以旋转探测各个方位的空域是否存在诸如乌云或冰雹云等的目标云层，另一方面通过配置正反转电机、齿轮传动机构、套筒和人工影响天气火箭，可以在发现目标云层时，自动化地使火箭发射方位朝向目标云层，并进行安全点火和安全发射，从而相对于传统火箭发射系统，全程无需操作手凭借目视或经验来确定发射方向和时机，可以有效提高人影作业效率、减少弹药消耗量和提升人影作业效果，满足实际应用需求；
[0045] (2)所述地面火箭作业自动化装置还具有火箭旋转平衡性好、防火防尘、外观简洁、自动化程度高和结构简单等优点，便于实际推广和应用。
[0046] 以上所描述的多个实施例仅仅是示意性的，若涉及到作为分离部件说明的单元，其可以是或者也可以不是物理上分开的；若涉及到作为单元显示的部件，其可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0047] 以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
[0048] 最后应说明的是，本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以
权利要求书中界定的为准，并且
说明书可以用于解释权利要求书。
