一种导弹发射筒内环境参数无源无线监测方法技术领域
本发明涉及一种环境参数监测方法，特别是一种导弹发射筒内环境参数无源无线监测方法。
背景技术
目前，导弹发射筒内压力、温度、湿度等环境参数的监测主要采用有源有线传感器、有源无线传感器、手持阅读器—内置传感器接触式等测量方法。常规的有源有线传感器虽然能够远距离使用，但在每次测量时，除了要考虑电源的供给外，其现场电路布线繁杂，特别是在舰艇上使用时，容易造成储弹舱内工作环境杂乱无序，存在安全隐患；采用电池自供电的有源无线传感器，虽可实现无线测量，监测距离远，但其工作易受电磁环境干扰、电池寿命限制，特别是海洋环境下，需要经常更换电池，且更换下的电池存在环境污染问题；手持阅读器—内置传感器接触式测量方法，在采集数据时，由于储弹舱内导弹发射筒数目多，工作量大，有时甚至需要工作人员爬高爬低，致采集效率低下，且漏采的情况也时有发生，易造成数据信息的不完整，此外，大量的采集信息需要先记录后处理，实时性很差。可见，现有的监测手段很难有效地满足导弹发射筒内环境参数的监测要求。
发明内容
本发明目的在于提供一种导弹发射筒内环境参数无源无线监测方法，解决目前有源有线测量系统每次测量时存在需要提供电源现场布线繁杂、有源无线测量系统工作电池寿命易受工作环境影响且存在电池污染环境的问题。
一种导弹发射筒内环境参数无源无线监测方法，其具体步骤为：
第一步搭建导弹发射筒内环境参数无源无线监测系统
导弹发射筒内环境参数无源无线监测系统，包括：环境参数主控终端、射频信号收发器、射频收发天线、无源无线压力传感器、无源无线温度传感器、无源无线湿度传感器、通信总线和射频电缆。其中，无源无线压力传感器包括：压电基底A、信号收发天线A、叉指换能器A、压力敏感器A、反射栅A和吸声材料A；无源无线温度传感器包括：压电基底B、信号收发天线B、叉指换能器B、温度敏感器B、反射栅B和吸声材料B；无源无线湿度传感器包括：压电基底C、信号收发天线C、叉指换能器C、湿度敏感器C、反射栅C和吸声材料C。环境参数主控终端通过通信总线与射频信号收发器连接；射频信号收发器通过射频电缆与射频收发天线连接；无源无线压力传感器、无源无线温度传感器、无源无线湿度传感器置于导弹发射筒内需要监测的位置。
第二步环境参数主控终端调制射频激励信号
环境参数主控终端根据无源无线压力传感器感知信号的频率带宽调制出压力射频激励信号指令；环境参数主控终端根据无源无线温度传感器感知信号的频率带宽调制出温度射频激励信号指令；环境参数主控终端根据无源无线湿度传感器感知信号的频率带宽调制出湿度射频激励信号指令。
第三步射频信号收发器输出射频激励信号
环境参数主控终端将调制好的压力射频激励信号指令、温度射频激励信号指令、湿度射频激励信号指令经通信总线依次发送给射频信号收发器；射频信号收发器继而产生相应频率的压力射频激励信号、温度射频激励信号、湿度射频激励信号，并通过射频电缆依次发送至射频收发天线；射频收发天线再将压力射频激励信号、温度射频激励信号、湿度射频激励信号依次发出。
第四步无源无线压力传感器转换射频激励信号
无源无线压力传感器通过信号收发天线A接收射频收发天线发出的压力射频激励信号。无源无线压力传感器将接收到的相应频率的压力射频激励信号通过叉指换能器A转换成沿压电基底A表面传播的机械振动波，经过压力敏感器A作用后，改变压力射频激励信号的信号特征，再由反射栅A反射回叉指换能器A并转换成携带有导弹发射筒内压力参数信息的射频回波信号，并经信号收发天线A发出。
第五步无源无线温度传感器转换射频激励信号
无源无线温度传感器通过信号收发天线B接收射频收发天线发出的温度射频激励信号。无源无线温度传感器将接收到的相应频率的温度射频激励信号通过叉指换能器B转换成沿压电基底B表面传播的机械振动波，经过温度敏感器B作用后，改变温度射频激励信号的信号特征，再由反射栅B反射回叉指换能器B并转换成携带有导弹发射筒内温度参数信息的射频回波信号，并经信号收发天线B发出。
第六步无源无线湿度传感器转换射频激励信号
无源无线湿度传感器通过信号收发天线C接收射频收发天线发出的湿度射频激励信号。无源无线湿度传感器将接收到的相应频率的湿度射频激励信号通过叉指换能器C转换成沿压电基底C表面传播的机械振动波，经过湿度敏感器C作用后，改变湿度射频激励信号的信号特征，再由反射栅C反射回叉指换能器C并转换成携带有导弹发射筒内湿度参数信息的射频回波信号，并经信号收发天线C发出。
第七步环境参数主控终端接收射频回波信号
信号收发天线A发出的压力射频回波信号、信号收发天线B发出的温度射频回波信号、信号收发天线C发出的湿度射频回波信号被射频信号收发器上的射频收发天线依次接收后，通过射频电缆依次传输给射频信号收发器，并通过通信总线依次发送给环境参数主控终端。
第八步环境参数主控终端处理射频回波信号
环境参数主控终端将依次接收到的压力射频回波信号、温度射频回波信号、湿度射频回波信号经过频率调制处理；依据压力射频回波信号与压力之间的线性转换关系获得导弹发射筒内的压力信息；依据温度射频回波信号与温度之间的线性转换关系获得导弹发射筒内的温度信息；依据湿度射频回波信号与湿度之间的线性转换关系获得导弹发射筒内的湿度信息。环境参数主控终端对相应的压力、温度和湿度环境参数信息进行分析、记录、存储和显示输出。
至此，完成导弹发射筒内环境参数的无源无线监测。
本发明提供的导弹发射筒内环境参数无源无线监测方法，能够减少导弹发射筒储存舱内现场布线，简化工作人员操作，实现导弹发射筒内压力、温度、湿度等环境参数的实时、无源、无线自动采集。
附图说明
图1一种导弹发射筒内环境参数无源无线监测方法所述的导弹发射筒内环境参数无源无线监测系统示意图；
图2一种导弹发射筒内环境参数无源无线监测方法所述的无源无线压力传感器示意图；
图3一种导弹发射筒内环境参数无源无线监测方法所述的无源无线温度传感器示意图；
图4一种导弹发射筒内环境参数无源无线监测方法所述的无源无线湿度传感器示意图。
1.环境参数主控终端2.射频信号收发器3.射频收发天线4.无源无线压力传感器5.无源无线温度传感器6.无源无线湿度传感器7.通信总线8.射频电缆41.压电基底A42.信号收发天线A43.叉指换能器A44.压力敏感器A45.反射栅A46.吸声材料A51.压电基底B52.信号收发天线B53.叉指换能器B54.温度敏感器B55.反射栅B56.吸声材料B61.压电基底C62.信号收发天线C63.叉指换能器C64.湿度敏感器C65.反射栅C66.吸声材料C。
具体实施方式
一种导弹发射筒内环境参数无源无线监测方法，其具体步骤为：
第一步搭建导弹发射筒内环境参数无源无线监测系统
导弹发射筒内环境参数无源无线监测系统，包括：环境参数主控终端1、射频信号收发器2、射频收发天线3、无源无线压力传感器4、无源无线温度传感器5、无源无线湿度传感器6、通信总线7和射频电缆8。其中，无源无线压力传感器4包括：压电基底A41、信号收发天线A42、叉指换能器A43、压力敏感器A44、反射栅A45和吸声材料A46；无源无线温度传感器包括5：压电基底B51、信号收发天线B52、叉指换能器B53、温度敏感器B54、反射栅B55和吸声材料B56；无源无线湿度传感器6包括：压电基底C61、信号收发天线C62、叉指换能器C63、湿度敏感器C64、反射栅C65和吸声材料C66。环境参数主控终端1通过通信总线7与射频信号收发器2连接；射频信号收发器2通过射频电缆8与射频收发天线3连接；无源无线压力传感器4、无源无线温度传感器5、无源无线湿度传感器6置于导弹发射筒内需要监测的位置。
第二步环境参数主控终端1调制射频激励信号
环境参数主控终端1根据无源无线压力传感器4感知信号的频率带宽调制出压力射频激励信号指令；环境参数主控终端1根据无源无线温度传感器5感知信号的频率带宽调制出温度射频激励信号指令；环境参数主控终端1根据无源无线湿度传感器感6知信号的频率带宽调制出湿度射频激励信号指令。
第三步射频信号收发器2输出射频激励信号
环境参数主控终端1将调制好的压力射频激励信号指令、温度射频激励信号指令、湿度射频激励信号指令经通信总线7依次发送给射频信号收发器2；射频信号收发器2继而产生相应频率的压力射频激励信号、温度射频激励信号、湿度射频激励信号，并通过射频电缆8依次发送至射频收发天线3；射频收发天线3再将压力射频激励信号、温度射频激励信号、湿度射频激励信号依次发出。
第四步无源无线压力传感器4转换射频激励信号
无源无线压力传感器4通过信号收发天线A42接收射频收发天线3发出的压力射频激励信号。无源无线压力传感器4将接收到的相应频率的压力射频激励信号通过叉指换能器A43转换成沿压电基底A41表面传播的机械振动波，经过压力敏感器A44作用后，改变压力射频激励信号的信号特征，再由反射栅A45反射回叉指换能器A43并转换成携带有导弹发射筒内压力参数信息的射频回波信号，并经信号收发天线A42发出。
第五步无源无线温度传感器5转换射频激励信号
无源无线温度传感器5通过信号收发天线B52接收射频收发天线3发出的温度射频激励信号。无源无线温度传感器5将接收到的相应频率的温度射频激励信号通过叉指换能器B53转换成沿压电基底B51表面传播的机械振动波，经过温度敏感器B54作用后，改变温度射频激励信号的信号特征，再由反射栅B55反射回叉指换能器B53并转换成携带有导弹发射筒内温度参数信息的射频回波信号，并经信号收发天线B52发出。
第六步无源无线湿度传感器6转换射频激励信号
无源无线湿度传感器6通过信号收发天线C62接收射频收发天线3发出的湿度射频激励信号。无源无线湿度传感器6将接收到的相应频率的湿度射频激励信号通过叉指换能器C63转换成沿压电基底C61表面传播的机械振动波，经过湿度敏感器C64作用后，改变湿度射频激励信号的信号特征，再由反射栅C65反射回叉指换能器C63并转换成携带有导弹发射筒内湿度参数信息的射频回波信号，并经信号收发天线C62发出。
第七步环境参数主控终端1接收射频回波信号
信号收发天线A42发出的压力射频回波信号、信号收发天线B52发出的温度射频回波信号、信号收发天线C62发出的湿度射频回波信号被射频信号收发器2上的射频收发天线3依次接收后，通过射频电缆8依次传输给射频信号收发器2，并通过通信总线7依次发送给环境参数主控终端1。
第八步环境参数主控终端1处理射频回波信号
环境参数主控终端1将依次接收到的压力射频回波信号、温度射频回波信号、湿度射频回波信号经过频率调制处理；依据压力射频回波信号与压力之间的线性转换关系获得导弹发射筒内的压力信息；依据温度射频回波信号与温度之间的线性转换关系获得导弹发射筒内的温度信息；依据湿度射频回波信号与湿度之间的线性转换关系获得导弹发射筒内的湿度信息。环境参数主控终端1对相应的压力、温度和湿度环境参数信息进行分析、记录、存储和显示输出。
至此，完成导弹发射筒内环境参数的无源无线监测。