[發明專利]一種運載火箭熱試車控制系統

在審

• 申請號: 201611119795.3
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106773843A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 辛高波;周恒保;丁秀峰;應群偉;秦英明
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 上海航天局專利中心31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明涉及運載火箭控制系統領域，具體涉及一種運載火箭熱試車控制系統。

背景技術

運載火箭是航天活動的基礎，為確保動力系統設計方案的正確性和協調性，在型號研制階段需要進行熱試車試驗，熱試車試驗是動力系統最接近飛行狀態的試驗，一般以子級熱試車形式進行，為完成動力系統點火和關機等控制，控制系統需要參與其中。

與飛行試驗控制系統不同的是，熱試車試驗控制系統的功能主要是實現時序控制和伺服控制，無制導導航和姿態控制需求，因此如直接采用飛行試驗的控制系統參與熱試車試驗，主要存在以下缺點：

1）系統組成復雜，集成化水平低

飛行試驗控制系統組成相對復雜，箭上和地面均設有集中控制單元，測試發射過程中需進行控制權限的切換，地面設備相對較為龐大，地面網路構架龐雜，集成化水平還有待提高，使用飛行試驗的控制系統將明顯加大熱試車試驗的復雜性，不利于熱試車試驗工作的研制進展；

2）測試流程復雜

由于系統組成復雜，其測試流程也相對較為繁瑣，測試靈活性有待提高，測試流程的優化存在困難，而在以動力系統為主的熱試車試驗中，電氣系統的測試流程應盡量簡單快速；

3）經濟性差

由于在研制過程中一般飛行試驗產品和子級熱試車工作均為并行開展，同時各子級熱試車之間也會并行開展，這就需要多套控制系統設備，而如全部采用飛行試驗產品，研制周期長且價格昂貴，經濟性差。

運載火箭熱試車試驗主要用于對動力系統進行考核，控制系統參與進行時序控制和伺服控制，功能相對簡單，應秉承簡單可靠的原則，系統組成、測試流程應盡量簡單，測試設備應盡量小型化便于轉運，同時可以適用于各子級熱試車試驗，因此有必要研制一種數字化、智能化、集成化和通用化的運載火箭熱試車控制系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種運載火箭熱試車控制系統，以提高熱試車控制系統的數字化、智能化、集成化和通用化水平。

為了實現上述目的，本發明提供一種運載火箭熱試車控制系統，包括：后端測試設備、前端測試設備和箭上系統設備，其中，所述后端測試設備與所述前端測試設備通過以太網進行數據通信，所述前端測試設備與所述箭上系統設備通過1553B總線進行數據通信。

所述后端測試設備根據測試流程向所述前端測試設備發出控制指令，所述前端測試設備接收執行或轉發至所述箭上系統設備執行，所述前端測試設備同時采集自身和所述箭上系統設備的反饋信號，發送至所述后端測試設備上進行顯示。

所述后端測試設備包括后端控制主機、后端顯示終端，其中：

所述后端控制主機根據測試流程，通過以太網向所述前端測試設備發出控制指令，控制箭上母線通斷電、單機自檢測、伺服搖擺和箭上時序動作；

所述后端顯示終端接收所述前端測試設備發出的1553B總線源碼消息和時序測試信號，解碼后進行顯示和實時判讀。

所述前端測試設備均采用Vxworks實時操作系統，包括前端控制終端、前端地面電源、前端總線監視終端和前端時序測試終端，其中：

所述前端控制終端接收所述后端控制主機發出的供電控制指令，向所述前端地面電源發出通斷電控制指令，接收所述后端控制主機的點火和緊急關機指令，依據熱試車時序作為總線控制器通過1553B總線向所述箭上系統設備發出伺服動作信號和關機等信號，通過模擬電纜向所述箭上系統設備發出點火及緊急關機等信號；

所述前端地面電源接收所述前端控制終端發出的通斷電指令，控制內部電源輸出或斷開，實現對所述箭上系統設備的上下電控制；

所述前端總線監視終端作為1553B總線中的總線監視器，對1553B總線上的數據進行監視并通過以太網發送至所述后端顯示終端進行顯示；

所述前端時序測試終端采集所述箭上系統設備中的時序信號，通過以太網發送至所收后端顯示終端進行顯示。

所述箭上系統設備通過1553B總線進行數據通信，包括綜合控制器、電阻盒、伺服控制器和伺服機構，其中：

所述綜合控制器接收所述前端控制終端的點火和關機信號，根據預設的熱試車程序進行對應的時序通路輸出，經所述電阻盒至外部時序負載，實現外部發動機的點火和關機動作；

所述電阻盒用于對外部時序負載進行限流和消反電動勢；

所述伺服控制器接收所述前端控制終端的伺服動作信號，向所述伺服機構發出控制指令，所述伺服機構進行搖擺動作帶動外部發動機動作。