[發明專利]一種用于火星著陸過程的高容錯火工品控制方法

有效

• 申請號: 202111094514.4
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113859583B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 劉旺旺;王曉磊;趙宇;王云鵬;郝策;徐李佳;胡洪凱;余志鴻;陳堯;楊曉龍;李化云;陳剛;李佳威
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10;B64G1/24;B64G1/64;B64G5/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 劉秀祥

1.一種用于火星著陸過程的高容錯火工品控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

星載計算機采用三機熱備份工作方式，接口控制單元采用雙機冷備份工作方式；星載計算機通過總線發送軟請求和通過硬連線發送硬請求兩種方式與接口控制單元通信，并通過接口控制單元控制火工品起爆；火工品分別位于配平翼壓緊解鎖裝置、配平翼展開裝置、彈傘筒、大底連接分離裝置、著陸緩沖機構壓緊釋放裝置、背罩連接解鎖裝置中；

硬連線共有7路，其中1路用于火工品硬請求使能，防止火工品起爆的誤觸發，其余6路用于火工品控制使能保護；硬連線傳輸的控制指令為脈沖方波，高電平有效。

2.根據權利要求1所述的高容錯火工品控制方法，其特征在于：

當啟動配平翼展開動作時，星載計算機在第1個控制周期開始向接口控制單元提出配平翼展開的總線服務請求，該請求維持47個控制周期或收到接口控制單元回送的已響應消息為止；同時在第3個控制周期開始，連續3個控制周期每周期置火工品硬請求使能及配平翼壓緊解鎖裝置起爆硬請求為高；從第10個控制周期開始，連續3個控制周期每周期置火工品硬請求使能及配平翼展開裝置起爆硬請求為高；

當啟動降落傘展開動作時，星載計算機在第1個控制周期開始向接口控制單元提出彈傘的總線服務請求，該請求維持47個控制周期或收到接口控制單元回送的已響應消息為止；同時在第3個控制周期開始，連續3個控制周期每周期置火工品硬請求使能及彈傘筒內火工品起爆硬請求為高；從第4個控制周期，轉入傘降工作模式；

轉入傘降工作模式預設時間后，星載計算機在第1個控制周期開始向接口控制單元提出拋大底的總線服務請求，該請求維持47個控制周期或收到接口控制單元回送的已響應消息為止；同時在第3個控制周期開始，連續3個控制周期每周期置火工品硬請求使能及大底連接分離裝置起爆硬請求為高；從第78個控制周期開始，連續3個控制周期每周期置火工品硬請求使能及著陸緩沖機構壓緊釋放裝置起爆硬請求為高；

當啟動拋背罩動作時，星載計算機在第1個控制周期開始向接口控制單元提出拋背罩的總線服務請求，該請求維持47個控制周期或收到接口控制單元回送的已響應消息為止；同時從第3個控制周期開始，連續3個控制周期每周期置火工品硬請求使能及背罩連接解鎖裝置起爆硬請求為高。

3.根據權利要求1所述的高容錯火工品控制方法，其特征在于：星載計算機的IO板電平輸出模塊中設有時序測試位口1和時序測試位口2，通過以上兩個測試位口的組合觸發使用，通知地面閉環測試設備使探測器動力學狀態切換至火工品觸發后對應的狀態，并通過接口控制單元完成對各火工品起爆邏輯的觸發測試，觸發測試中采用火工品等效器與接口控制單元連接。

4.根據權利要求1所述的高容錯火工品控制方法，其特征在于：將星載計算機內的驅動芯片54AC16245以及驅動芯片54AC16245輸出端串接的二極管1N6642，作為硬連線的驅動部分。

5.根據權利要求1所述的高容錯火工品控制方法，其特征在于：硬連線傳輸的控制指令為持續時長80±12ms的+5V脈沖方波。

6.根據權利要求3所述的高容錯火工品控制方法，其特征在于：在地面模擬飛行閉環測試驗證過程中，通過同步對星載計算機時序測試口組合觸發使用，實現對火工品指令的閉環測試驗證，信號為1時輸出4～5V，為0時輸出0～1V。

7.根據權利要求6所述的高容錯火工品控制方法，其特征在于：在星載計算機火工品硬請求使能及配平翼展開裝置起爆硬請求為高的同一個控制周期內，置時序測試位口1和時序測試位口2都為0；在星載計算機向接口控制單元發送展開降落傘服務請求的同一個控制周期內，置時序測試位口1為1，時序測試位口2為0；在星載計算機向接口控制單元發送拋大底服務請求的同一個控制周期內，置時序測試位口1為0，時序測試位口2為1；在星載計算機向接口控制單元發送拋背罩服務請求的同一個控制周期內，置時序測試位口1和時序測試位口2都為1；地面動力學測試設備在收到時序測試位口1和時序測試位口2的觸發信號后，使得探測器動力學狀態切換至火工品觸發后對應的狀態，從而實現閉環驗證。