本发明涉及火工品点火控制，具体涉及一种阵列式多路火工品点火实现方法。
背景技术：
1、在分离解锁、发动机、机电管路等系统中，火工品是常见的控制装置，火工品点火也是关键性的核心环节。由于火工品点火对于功率、电压、电流都有较高要求，因此点火控制电路需要付出一定的代价和成本来确保成功点火。
2、目前常用的火工品点火控制电路，是根据火工品桥丝点火所需的电流，计算调节电路参数(供电电压、限流电阻等)，并利用点火电源供电的通断控制(通常采用功率开关管或者继电器等元件)，决定桥丝中是否有电流通过，来实现火工品的点火控制操作。其中供电电源可以共用，但每一路火工品均需要独立的供电通断控制通道。这一点火控制电路实现方式简便易行，但同时也存在如下缺陷：
3、随着火工品数量的增加，点火控制电路的通道数量也相应线性递增，电路复杂程度提高，大量功率器件导致电路体积重量功耗大幅度增加，导致系统集成设计难以承受；
4、随着火工品数量的增加，点火控制电路与火工品连接所需的电缆数量也相应增加，电缆中的线缆芯数和电连接器中连接点的规模大幅度增加，导致电缆体积重量的大幅度增加，使系统集成设计难以承受；
5、火工品点火电路通常采用集中式设计，如果火工品安装位置分散，将会产生大量长线传输需求，恶化电缆体积重量负担，并导致布线困难，使系统集成设计难以承受。
6、为提高火工品点火控制电路在工程应用中的适用性，解决目前常用点火控制电路实现技术所存在的缺陷，仍需要解决如下技术问题：
7、(1)降低火工品点火所需控制电路的通道数量需求。火工品数量的增加，将导致点火控制电路规模的增加，其中所需的功率电路和功率元器件体积重量功耗大，减少其数量，可显著降低点火控制电路的规模，减轻重量减少体积，有利于微小型化设计，便于系统集成设计和降低成本；
8、(2)降低火工品点火控制所需的电缆连接点数量需求。随着火工品数量的增加，电缆连接点数量的需求也相应增加，将带来巨大的体积重量代价，降低电缆连接点数量对系统减重和微小型化具有直接效益，可显著降低系统集成难度；
9、(3)提高火工品点火控制所涉及的长线传输适应能力。点火控制信号的传输可靠性，是火工品应用中的重要因素，提高点火控制信号传输的抗干扰能力，确保点火控制信号经长线传输的正确性，可显著提高其对安装部署的适应能力；
10、(4)提高火工品点火控制相关设备的安装布局适应能力。为提高火工品的工程应用能力，火工品点火控制电路的安装布局适应性是重要因素，应尽可能与火工品就近安装，实现分布式部署，降低对布线的限制，简化系统集成复杂性。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种阵列式多路火工品点火实现方法，以降低火工品点火所需控制电路的通道数量需求、降低火工品点火控制所需的电缆连接点数量需求、提高火工品点火控制所涉及的长线传输适应能力、提高火工品点火控制相关设备的安装布局适应能力。
2、为实现上述本发明的目的，本发明实施例提出一种阵列式多路火工品点火实现方法，将总线接口控制处理模块、功率开关控制模块、功率开关采用阵列形式的双开关模式控制火工品桥丝点火，通过外部串行数据通信总线与外界实现数字化的信息交互。
3、进一步地，所述总线接口控制处理模块，采用具备数据计算处理和总线通信控制功能的高集成度元器件实现，包括mcu、dsp或fpga，通过外部串行通信总线与外界实现数字化的信息交互，实时动态接收并更新来自外部上层系统的点火操作指令以及其它系统所需的各种信息，并实时提交点火控制电路操作、电路状态及其他相关信息。
4、进一步地，所述功率开关控制模块，具备按操作指令控制0/1开关量信号输出的功能，由所述总线接口控制处理模块通过点火控制电路中的内部通信接口总线，以数据通信方式传输指令，控制对应桥丝行列矩阵的开关量信号输出值，设置上端供电开关和下端接地开关的接通和断开状态。
5、进一步地，所述功率开关，用于实现点火桥丝上端供电开关和下端接地开关的接通和断开状态设置，实现形式包括功率管、继电器及其他功率器件，由所述功率开关控制模块输出的0/1开关量信号，控制所述功率开关的接通和断开的状态设置。
6、进一步地，所述双开关模式为，每一路上端供电开关对应于桥丝阵列点火控制的行列矩阵中的一行，并可控制该行中所有列的点火桥丝上端供电的接通状态；每一路下端接地开关对应于桥丝阵列点火控制的行列矩阵中的一列，并可控制该列中所有行的点火桥丝下端接地的接通状态；当某行和某列对应的两个开关均接通时，可使行列矩阵中该行列所对应的桥丝上有电流流过。
7、本发明实施例的阵列式多路火工品点火实现方法，由总线接口控制处理模块、功率开关控制模块、功率开关三个主要的功能模块实现，具有技术特点如下：
8、(1)数字化高集成度设计。构成火工品点火控制电路的各功能组成部分，均采用数字电路设计，为0/1形式的开关量操作控制，并通过数字信号传输信息，抗干扰能力强，集成度高。
9、(2)采用行列矩阵形式控制火工品桥丝点火。每路火工品桥丝的点火控制，由点火供电电源的上端供电开关，和下端接地开关，共同配合，实现对每路桥丝的点火：当上端供电开关设置为闭合状态，同时下端接地开关也设置为闭合状态时，该路桥丝上才有电流通过，当电流满足桥丝的点火条件时，可实现点火。对于多路点火桥丝的点火控制，采用行列矩阵形式实现，以上端供电为行、下端接地开关为列为例：当某一行对应的上端供电开关设置为闭合状态，可为该行所有火工品桥丝提供供电，此时当该行中任意某列的桥丝下端接地开关设置为闭合状态时，矩阵中此行列点对应的火工品桥丝上有电流通过，实现相应火工品的点火操作，而该行中其它下端接地开关设置为断开状态的桥丝上则无电流通过，不会引发点火；当某一行对应的上端供电开关设置为断开状态时，矩阵中此行对应的所有列的桥丝都没有供电，下端所有接地开关的通断状态都不会引发点火。对于m×n的桥丝阵列，只需要m路供电开关通道和n路接地开关通道即可实现点火控制，通道数量由传统每路均有独立开关控制所需的m×n降低为m+n，例如采用8×8矩阵方式，可将64路火工品点火控制通道数，降低至8+8＝16路通道。
10、(3)双开关控制模式可靠性高。每路火工品桥丝的点火控制，由点火供电电源的上端供电开关，和下端接地开关，共同配合实现每路桥丝的点火，相当于每路火工品桥丝的点火由上端和下端两个开关控制，必须两个开关均接通，才有点火电流流过桥丝，只接通其中一个不会引起点火操作，提高了可靠性和抗干扰能力。
11、(4)采用标准化的数据通信实现信息交互，可靠性高，通用性强，具备信息化智能化技术基础——点火控制电路通过标准化的外部串行数据通信总线(如1553b、can、rs-485、以太网等)与外界实现数字化的信息交互，接收操作指令，并可提交反馈自身信息。通过标准化的内部通信总线(如i2c、spi、uart等)实现对功率开关控制模块的控制操作，设置上端供电开关和下端接地开关的通断状态。标准化的数据通信总线，信息交互内容丰富，为智能化奠定了基础，且数字信号抗干扰能力强，可通过纠检错编码、通信协议等技术提高信息传输可靠性，能适应长线高速传输，并可提高接口的通用性，使点火控制电路的接口形式与火工品电气特性解耦，可适应各种不同的系统集成应用。
12、本发明实施例的阵列式多路火工品点火实现方法，通过采取上述技术方案，具备如下有益效果：
13、(1)大幅度降低火工品点火所需控制电路的通道数量需求。对于m×n的桥丝阵列，为火工品桥丝阵列中每一路点火通道分别提供独立的点火控制电路的传统点火控制方法，需要m×n路控制通道，如果考虑可靠性，则通道数将会翻倍。本发明采用行列矩阵形式控制桥丝阵列点火，只需要m路供电开关和n路接地开关，共计m+n路开关通道即可实现点火控制(例如对于8×8的桥丝阵列，传统独立点火控制方法需要8×8共计64路通道，采用行列矩阵方式只需8+8共计16路通道即可实现点火控制，且具备了每通道双开关控制，传统方式如果需实现双开关控制，则需要2×8×8共计128路通道)，大幅度降低了点火控制所需电路的规模，且阵列规模越大降低的效果越显著，简化了电路设计，减少了元器件数量，有利于微小型化，降低了电磁兼容性的设计复杂度，便于系统集成设计，为减少体积重量功耗和设计研制成本奠定了基础。
14、(2)大幅度降低火工品点火控制所需的电缆连接点数量需求。本发明的行列矩阵形式，显著减少了点火控制所需通道数量，同时也显著减少了所需的电缆连接数量需求。对于m×n的桥丝阵列，为火工品桥丝阵列中每一路点火通道分别提供独立的点火控制电路的传统点火控制方法，需要m×n路控制通道，对应的电缆也是m×n路，每路需要提供供电正线和回线至少两个接点，即2×m×n个接点。本发明采用行列矩阵形式控制桥丝阵列点火，只需要m路供电开关和n路接地开关，共计m+n路开关通道即可实现点火控制，且已涵盖了供电正线和回线，所需电缆接点数量只需m+n个接点(例如对于8×8的桥丝阵列，传统独立点火控制方法需要2×8×8共计128个接点，采用行列矩阵方式只需8+8共计16个接点即可实现点火控制)，此外，点火指令采用串行数据总线方式传输，而非传统的直接io信号指令，不仅所需电缆接点数量非常少，而且点火指令信号所需的电缆接点数量与点火控制通道数量无关，大幅度降低了点火控制所需电缆的规模，且阵列规模越大降低的效果越显著，简化了电缆网设计，降低了布线难度和电磁兼容性的设计复杂度，便于系统集成设计，为减少体积重量功耗和设计研制成本奠定了基础。
15、(3)显著提高火工品点火控制所涉及的长线传输适应能力。点火控制指令通过串行数据通信总线传输，不仅抗干扰能力强，而且可方便地采用各种纠检错等技术提高可靠性，大幅度提高对长线传输的适应能力。
16、(4)大幅度提高火工品点火控制相关设备的安装布局适应能力。行列矩阵的桥丝点火控制电路大幅度减少了电路规模和电缆接点数量，为点火控制电路可以小型化创造了良好条件，也为火工品点火控制电路就近安装在火工品附近提供了良好的基础，此外串行数据通信总线的点火指令传输方式也可以很好的适应长线传输，有力地支持了点火控制电路在火工品附近就近分布式安装，这些技术措施可降低点火控制所需长线传输的电缆需求，改善系统安装布局和布线的压力，提高系统集成的效率。
1.一种阵列式多路火工品点火实现方法，其特征在于，将总线接口控制处理模块、功率开关控制模块、功率开关采用阵列形式的双开关模式控制火工品桥丝点火，通过外部串行数据通信总线与外界实现数字化的信息交互。
2.根据权利要求1所述的阵列式多路火工品点火实现方法，其特征在于，所述总线接口控制处理模块，采用具备数据计算处理和总线通信控制功能的高集成度元器件实现，包括mcu、dsp或fpga，通过外部串行通信总线与外界实现数字化的信息交互，实时动态接收并更新来自外部上层系统的点火操作指令以及其它系统所需的各种信息，并实时提交点火控制电路操作、电路状态及其他相关信息。
3.根据权利要求1所述的阵列式多路火工品点火实现方法，其特征在于，所述功率开关控制模块，具备按操作指令控制0/1开关量信号输出的功能，由所述总线接口控制处理模块通过点火控制电路中的内部通信接口总线，以数据通信方式传输指令，控制对应桥丝行列矩阵的开关量信号输出值，设置上端供电开关和下端接地开关的接通和断开状态。
4.根据权利要求1所述的阵列式多路火工品点火实现方法，其特征在于，所述功率开关，用于实现点火桥丝上端供电开关和下端接地开关的接通和断开状态设置，实现形式包括功率管、继电器及其他功率器件，由所述功率开关控制模块输出的0/1开关量信号，控制所述功率开关的接通和断开的状态设置。
5.根据权利要求1所述的阵列式多路火工品点火实现方法，其特征在于，所述双开关模式为，每一路上端供电开关对应于桥丝阵列点火控制的行列矩阵中的一行，并可控制该行中所有列的点火桥丝上端供电的接通状态；每一路下端接地开关对应于桥丝阵列点火控制的行列矩阵中的一列，并可控制该列中所有行的点火桥丝下端接地的接通状态；当某行和某列对应的两个开关均接通时，可使行列矩阵中该行列所对应的桥丝上有电流流过。
