[發明專利]一種應用于重型運載火箭的分布式動力測控系統

有效

• 申請號: 201310525202.3
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103592912A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 竇振飛;羅一丹;李茂;徐晨;安雪巖;劉巧珍
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種應用于重型運載火箭的分布式動力測控系統，屬于運載火箭動力測控系統技術領域。

背景技術

地面動力測控系統是重型運載火箭的重要組成部分，是保證火箭動力正常加注必不可少的關鍵系統。其主要功能是采用遠距離測試和發控方式，對發射中心的火箭動力系統實現測試、發控和部分手動應急控制功能，完成火箭的分系統測試、綜合測試、系統匹配測試、加注、發射及加注過程的檢測和報警任務。

重型運載火箭結構體積龐大，動力系統構成復雜，加注量和被控對象數量成倍增加，要求的加注精度也更高，測量響應要更快，處理顯示更加及時，動力閥的控制也要更加精確。以上這些均對地面測控系統的可靠性、快速性、實時性設計提出了新的要求。現有型號采用的集中式測控布局和基于VXI、PLC、PXI的集中控制手段很難滿足其對可靠性、實時性的需要，在系統擴展能力、故障定位能力、結構優化能力上也存在很大問題。如果照搬目前的測控體系，必將帶來前端測控設備功能復雜、測控壓力大、體積龐大、功耗增加等問題，且電纜網的分支數、重量和長度成倍增長，必將降低整個系統的可靠性。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種應用于重型運載火箭的分布式動力測控系統，滿足了重型運載火箭對動力測控系統在環境適應性、擴展性、快速性、實時性、可靠性和安全性方面的要求。

本發明的技術解決方案是：

一種應用于重型運載火箭的分布式動力測控系統，包括智能測控終端模塊、云計算存儲模塊、網絡通信模塊、應用終端和遠程協同模塊；

智能測控終端模塊采集被測控單元的狀態，并將被測控單元狀態和執行情況經由LXI總線傳輸到網絡通信模塊；網絡通信模塊對LXI總線傳輸過來的測控信息進編碼處理，實現前后端通信，將數據送給云計算存儲模塊和遠程協同模塊；云計算存儲模塊按照預先部署要求完成測控信息的判斷、監控與存儲，將處理結果通過網絡通信模塊送給位于遠端的應用終端，實現測控過程的狀態監控和人機交互。

所述智能測控終端模塊包括：FPGA芯片、SoC芯片、BIT模塊、LXI模塊和功率器件；

在SoC芯片控制下，FPGA芯片采集被測控單元的狀態，根據被測控單元的當前狀態驅動功率器件完成對所述被測控單元相應的控制操作；

LXI模塊用來與外部LXI總線通信，實現智能測控終端模塊經由SoC芯片與遠端應用終端的信息交互，上傳被測控單元狀態信息，接收下發控制指令并予以執行；BIT模塊完成智能測控終端模塊自身器件的檢測和故障診斷，其狀態信息亦通過LXI模塊上傳遠端應用終端。

所述BIT模塊包括：主控模塊、接口電路、信號采編單元和信號源；

主控模塊與SoC連接，用于在所述智能測控終端模塊啟動時，按照預設自檢方案運行自檢流程進行自檢，通過接口電路向信號采編單元發出自檢指令，并控制信號源產生激勵信號加到被測控單元中，驅動被測控單元產生相應的輸出；信號采編單元采集被測控單元的激勵輸出，并與標準信號進行比較，將結果通過接口電路發送給主控模塊；在所述智能測控終端模塊連續工作后，連續監測所述智能測控終端模塊的自身器件的工作狀態，并通過LXI總線向遠端應用終端發送BIT結果，實現在線監測系統狀態。

本發明與現有技術相比的有益效果是：

基于以上遠程分布式測控體制，設計了用于重型運載火箭的動力測控系統，滿足了重型運載火箭測試與射前加注的需要。與現有運載火箭動力測控系統相比，在環境適應性、擴展性、快速性、實時性方面均有較大提升，可應用于不同型號的運載火箭，從根本上提高了動力測控系統的可靠性與安全性，具有較高的社會效益和經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明系統架構示意圖；

圖2為本發明BIT模塊實現框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行進一步的詳細描述。

如圖1所示，動力測控系統體系可以分為感知層、傳輸層、應用層和遠程，構成“面向服務、面向應用”的分布式地面測控系統。