[發明專利]一種基于數據共享的空天飛行器綜合性能驗證系統

有效

• 申請號: 201510583886.1
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105223843B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 朱紅;陳燦輝;呂天慧;孫建;吳俊輝;杜剛;武杰;詹景坤;王騫;李小艷;周曉麗;鄭宏濤;曹曉瑞;楊勇;朱永貴
• 申請（專利權）人: 中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 陳鵬

技術領域

本發明涉及一種基于共享的空天飛行器綜合性能驗證系統，屬于空天飛行器綜合測試及健康管理領域。

背景技術

空天飛行器作為未來空間作戰的利器，任務日趨繁重，功能及結構日趨復雜，可靠性和安全性日趨嚴格，飛行器綜合性能的驗證與評估能力的優劣直接影響到飛行任務的成敗，空天飛行器綜合測試與健康評估技術得到了廣泛關注。

在飛行器研制過程中，構建一種基于數據共享的飛行器綜合性能驗證系統，一方面可對空天飛行器綜合性能進行評估，驗證飛行器各分系統間的匹配關系，模擬全任務周期飛行狀態，對飛行器演示驗證方案的正確性、合理性進行驗證；另一方面，可充分暴露和排除潛在的系統問題及故障，減少在設計過程的反復和項目研制時間，降低項目前期經費投入和研制風險。

傳統的測試與診斷模式是各電氣系統均有一套獨立的測試設備，獨立完成各電氣系統的供配電、信號激勵、狀態控制、參數測量等測試診斷功能。這種測試模式不僅使得各系統設備測試資源重復，而且在試驗現場，眾多的檢查設備使得操作繁瑣，同時傳統的故障診斷及飛行器狀態評估往往依靠測試數據的事后分析，不能實現電氣系統故障的快速定位及狀態快速評測。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服傳統測試與診斷模式測試資源重復、檢查設備眾多的不足，彌補事后數據判讀進行故障定位和飛行器狀態評估缺陷，將試驗調度與數據綜合管理、健康評測進行一體化集成設計，提供了一種應用于空天飛行器自動化程度高、通用性和擴展性強、集中監控管理的飛行器綜合性能驗證系統，滿足快速、綜合、一體化的測試、診斷、故障定位、健康評估需求。

本發明的技術方案是：一種基于數據共享的空天飛行器綜合驗證系統，包括前置設備區和后端設備區，后端設備區又分為測試服務區和操作應用區，前置設備區、測試服務區和操作應用區之間采用光纖網絡連接；測試服務區一方面通過網絡連接完成與前置設備區之間的數據交互，對前置設備區的測試設備進行上層管理，實現遙測及數傳數據、測試設備狀態數據、遙控指令及數據包、設備控制命令的信息傳輸，另一方面借助光纖網絡獲取操作應用區裝訂的數據庫基礎信息、判讀及健康評測規則、測試流程、飛行器遙控指令及數據包信息，同時將測試進程、數據處理后的參數及評測結果發送給操作應用區實現數據顯示、查詢及回放功能，三區相互配合實現飛行器的綜合性能驗證與評估；

所述測試服務區作為整個空天飛行器綜合性能驗證系統的核心區，包括測試處理服務器、數據訂閱服務器、數據判讀服務器、健康監控與評估服務器和含磁盤陣列數據庫服務器，完成測試過程中的管理調度、數據存儲與處理、參數判讀、數據定制與分發、飛行器狀態監控與評估功能；所述的測試處理服務器完成測試進度信息的通報，執行操作應用區事先裝訂的測試序列，實現無線上行遙控指令、數據包、有線控制命令以及各分系統測試設備控制命令的發送，接收歸屬于測控通信系統的遙測和數傳地面設備轉發的無線飛行器數據、飛行器有線測試信息和各分系統測試設備狀態信息，并按照從數據庫服務器中讀取的參數處理配置表、幀格式解析配置表進行參數源碼解析和物理參數還原，處理后數據發送給數據判讀服務器、健康監控與評估服務器進行判讀、健康評測，發送給數據訂閱服務器進行訂閱轉發，處理前和處理后數據均發送給含磁盤陣列的數據庫服務器進行數據存儲，同時將自身時間作為校時基準，周期性地向測試網絡中廣播系統時間，以實現統一校時；所述數據訂閱服務器負責將測試過程中產生的飛行器測試數據、各分系統測試設備狀態信息、判讀結果按照事先定制情況進行實時分發；所述數據判讀服務器作為整個綜合性能驗證系統參數判讀的核心，依據操作應用區事先編輯的參數判讀規則進行數據自動判讀，對異常信息進行記錄，判讀結果通過測試處理服務器傳遞給數據訂閱服務器進行分發；所述健康監控與評估服務器作為整個綜合性能驗證系統健康評估的核心，負責將飛行器下傳的健康代碼及相關參數進行特征提取和信息融合處理，借助推理模型和預測算法對飛行器健康狀態進行綜合性能評估，評測結果通過測試處理服務器傳遞給數據訂閱服務器進行分發；所述含磁盤陣列數據庫服務器負責將整個系統基礎數據、判讀及健康評測規則以及測試過程中產生的數據源碼、處理后數據、判讀及評測結果進行實時分類，存儲與歸檔對應到相應數據庫中。