[實用新型]一種可擴(kuò)展的實時地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220052113.2
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN202455375U
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉苑伊;鄭桂波;張學(xué)英;劉巧珍;張倩;李劍峰;李茂
• 申請（專利權(quán)）人: 北京宇航系統(tǒng)工程研究所;中國運載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種可擴(kuò)展的實時地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)，主要應(yīng)用于運載火箭的地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)，屬于運載火箭電氣系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域。

背景技術(shù)

地面測發(fā)控網(wǎng)絡(luò)主要擔(dān)當(dāng)火箭發(fā)射前對各系統(tǒng)的多項關(guān)鍵參數(shù)的實時采集、傳輸、監(jiān)控和確認(rèn)等功能，為發(fā)射平臺提供可靠的啟動發(fā)射指令信號，是保障整個火箭發(fā)射任務(wù)順利完成的關(guān)鍵。因此，地面測發(fā)控網(wǎng)絡(luò)需要具備可靠性、實時性、信息的完整性、冗余設(shè)計、高寬帶和長距離傳輸?shù)忍匦浴，F(xiàn)有的運載火箭地面測發(fā)控網(wǎng)絡(luò)均是基于以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)的，其利用CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測)的機(jī)理實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸，但是這種基于以太網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)在實時性、可靠性方面是有欠缺的。因此根據(jù)未來實時性要求較高的需求，地面測發(fā)控網(wǎng)絡(luò)在實時性、可靠性方面就需要進(jìn)行改進(jìn)。另一方面，由于地面測試網(wǎng)絡(luò)需要在軟硬件調(diào)試、系統(tǒng)設(shè)備恢復(fù)、綜合試驗等階段完成信息實時安全傳輸任務(wù)，通過搭建高可靠的實時安全傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺，完成各系統(tǒng)的參數(shù)在實時網(wǎng)絡(luò)上的高可靠性傳輸，確保在實際工廠測試、發(fā)射區(qū)設(shè)備恢復(fù)階段的測試能力，和各系統(tǒng)的參數(shù)在時間同步、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性以及網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的精確測試，所以搭建地面可擴(kuò)展的實時網(wǎng)絡(luò)是非常必要的。TTE(Time-triggered?Ethernet)是國際上最新的一項基于以太網(wǎng)的新型網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，它是具備最高等級的安全性、可靠性及確定性的網(wǎng)絡(luò)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種可擴(kuò)展的實時地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)，整個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用雙冗余設(shè)計，具備自適應(yīng)、可重構(gòu)能力，加強(qiáng)了可靠性、安全性設(shè)計。

本實用新型的技術(shù)解決方案是：

一種可擴(kuò)展的實時地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)，包括主干網(wǎng)、監(jiān)控終端和四個時間觸發(fā)以太網(wǎng)節(jié)點，主干網(wǎng)包括四臺相同的時間觸發(fā)以太網(wǎng)交換機(jī)，所述四臺時間觸發(fā)以太網(wǎng)交換機(jī)通過光纖連接成環(huán)路，第一時間觸發(fā)以太網(wǎng)交換機(jī)通過光纖與第一時間觸發(fā)以太網(wǎng)節(jié)點和第二時間觸發(fā)以太網(wǎng)節(jié)點連接，第三時間觸發(fā)以太網(wǎng)交換機(jī)也通過光纖與第一時間觸發(fā)以太網(wǎng)節(jié)點和第二時間觸發(fā)以太網(wǎng)節(jié)點連接，第二時間觸發(fā)以太網(wǎng)交換機(jī)通過光纖與第三時間觸發(fā)以太網(wǎng)節(jié)點和第四時間觸發(fā)以太網(wǎng)節(jié)點連接，第四時間觸發(fā)以太網(wǎng)交換機(jī)通過光纖與第三時間觸發(fā)以太網(wǎng)節(jié)點和第四時間觸發(fā)以太網(wǎng)節(jié)點連接；用于監(jiān)控數(shù)據(jù)流的監(jiān)控終端通過光纖連接到時間觸發(fā)以太網(wǎng)交換機(jī)上。該系統(tǒng)基于TTP時間觸發(fā)協(xié)議運行。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：

(1)本實用新型采用可擴(kuò)展的實時網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計方法率先使用TTP(時間觸發(fā)協(xié)議)的設(shè)計方法，滿足了火箭地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)的實時性和確定性要求。同時TTE(Time-triggered?Ethernet)交換機(jī)兼容BE(Ethernet)、RC(AFDX)和TT(Time?Triggered)數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，滿足了運載火箭地面測發(fā)控的多點、分布式測控需求。該網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在滿足型號擴(kuò)展需求的基礎(chǔ)上，保證了地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)的實時性和可靠性。

(2)本實用新型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兼容了時間觸發(fā)協(xié)議和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，能夠在同一個網(wǎng)絡(luò)平臺上兼容普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流，帶寬嚴(yán)格約束的數(shù)據(jù)流(AFDX)和TTE網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，具備更高的安全性和強(qiáng)有力的容錯機(jī)制。

(3)克服了傳統(tǒng)以太網(wǎng)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)擁堵丟失數(shù)據(jù)和延遲性高等缺陷，引入時間觸發(fā)協(xié)議TTP的技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)了最高等級的安全性、可靠性及確定性的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。

附圖說明

圖1為本實用新型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成示意圖；

具體實施方式

本實用新型系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述了運載火箭地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的連接關(guān)系，是地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)的核心，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性和正確性直接影響到地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)的實時性和可靠性，同時網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性也直接影響到地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，通常在地面測發(fā)控總控網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計之初，會首先根據(jù)需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計和驗證。