一种面向运载火箭测发控的虚拟化系统优化设计

液体运载火箭后端地面测发控系统在运载火箭的测试发射控制过程中起到了核心作用。通过引入虚拟化云计算技术,实现后端地面测发控系统向虚拟化的转变及后端测控数据统一集中化管理,减少了重复性建设,进一步提高了后端地面测发控系统通用性、灵活性以及可扩展性,对现役的某型液体运载火箭后端地面测发控系统进行云计算迁移改造并对系统自愈能力进行优化。在此基础上对虚拟化系统进行容错和冗余能力的优化改进,消除故障单点,提高了系统的可靠性,为实现运载火箭地面设备集约化、数据共享化、业务标准化和效益最大化的目标提供有力支撑。

适用于野外环境的无线测发控系统设计与实现

针对飞行器在野外发射时,对测发控系统提出设备部署时间短、发控距离远、待命时间长和具备安控指令上行功能的需求,设计了一种适用于野外环境的无线测发控系统,通过将常规测发控系统的地面前端设备与器载设备进行一体化设计,简化了器地间电气接口,提高了地面设备的部署速度和可靠性;通过扩频无线上行链路和调频无线下行链路使测发控系统具备1 km以上无线测发控距离和最长100 km安控指令上行距离且上行链路与常规安控链路兼容;通过对器载数据链和飞控计算机的改进设计,使飞行器具备在发射场长时间低功耗休眠和唤醒后快速发射的能力;通过对地面数据链的改进设计,使其在满足无线指令发送和遥测数据接收需求的同时,兼具对于野外环境的适应能力;设计了多级器载火工品和发动机点火回路的安全管制机制,保证了飞行器在存储、运输和测试过程中的安全性;经过飞行试验,验证了无线测发控系统满足飞行器在野外环境的测发控需求。

运载火箭测发控系统服务器集群虚拟化的设计与实现

利用虚拟化技术构建运载火箭测发控系统,通过对测发控系统计算机资源需求进行分析,使用服务器集群将系统所有计算机资源池化,按照测发控业务需求对计算机资源进行了划分。设置系统业务虚拟机(VM),利用虚拟桌面管理软件Fusion Access进行管理控制,实时监测服务器集群运行情况,故障自动报警。利用系统服务器集群高可用性(HA)和容错技术(FT)功能,消除了运载火箭测发过程的单点故障。通过实验验证,该系统提高了测发控系统计算机资源利用率,摆脱系统对计算机硬件资源的依赖。计算机状态迁移、负载动态均衡及故障隔离等功能,减少了计算机系统宕机的频率,降低设备维修成本,提高了系统高可靠性。

运载火箭地面测发控系统信息流设计与优化

运载火箭地面测试与发射控制系统(简称测发控系统)是火箭测试发射过程中火箭与地面信息交互的重要枢纽,系统信息流可分为控制类、测量类和箭地通讯信息流。测发控系统主要经历了3化设备、一体化、新型一体化这3个阶段,不同阶段系统信息流各具特点,不断优化。分析影响系统信息传递效率因素,梳理系统信息流设计的关键要素以及技术要点,并对系统信息流优化方向进行展望,为后续运载火箭全箭试验数据整合、火箭健康管理、远程测试发射等应用的实现提供参考。

运载火箭地面测发控系统架构研究

地面测发控系统是运载火箭的重要系统之一。经过六十多年发展,我国长征系列运载火箭地面测发控系统技术得到长足进步,支撑了航天运输系统的快速发展。近年来,随着一体化设计、射前无人值守、产品通用化、重复使用等新需求的出现,使得地面测发控系统不足之处逐渐显现。通过总结国内外运载火箭地面测发控系统的技术发展趋势,提出了我国运载火箭地面测发控系统架构设计思路,通过三层架构模型设计规范地面测发控系统技术体系、简化系统组成、提升系统整体性能。同时,结合我国下一代航天运输系统的技术发展需求,对我国下一代火箭地面测发控系统进行了设计构想,为后续运载火箭地面测发控技术发展提供建议。

统型测发控系统一体化发射指挥模式研究

地面测发控系统指挥控制作为火箭测试和发射的中心,由前端地面设备和后端测发控大厅地面设备组成,并完成对火箭的各项测试以及发射控制。通过统型测发控系统研制实现了运载火箭统一测发控、统一供配电、后端云平台配置,从而实现了火箭总检查和发射指挥控制一体化,优化了发射支持设计人员的参试时间,提高了测试发射效率,简化了使用维护,降低了保障难度,提升现役液体运载火箭测试发射能力。

长征四号系列运载火箭测发控系统技术发展与展望

地面测发控系统是运载火箭系统工程中重要的组成部分,随着科技的不断进步,以及高密度发射、快速性测试和低成本运营的迫切要求,为满足可靠、智能、高效、经济的目标而不断发展。本文回顾了长征四号系列运载火箭测发控系统的发展历程,对历代测发控系统产品和技术路线进行了分析,总结存在的主要问题,提出了电气动力一体化测发技术、远程测发技术、全箭综合健康管理技术和快速测发技术等关键技术作为未来测发控技术研究方向和应用模式,为地面测发控系统的后续发展提供参考。

某发控设备一体化自动化测试系统研究

针对某发控设备所使用的测试设备一体化程度低、测试方法自动化程度低的问题,提出了一种一体化自动化测试系统的设计方案;该测试系统基于发控设备研制调试、交付验收、试验保障等环节的实际使用需求,采用“测控计算机+负载模拟单元”架构,设计并实现了一体化硬件平台及自动化测试软件;该测试系统在实装环境下完成功能和性能测试,测试结果表明其有效性;其快速、准确、高效地完成测试过程,达到了测试效率和测试质量的双提升,所做研究对开展测试设备类的研究具有借鉴意义与参考价值。

运载火箭新型地面测试发控系统构想

为了提高我国地面测试发控系统整体水平,在借鉴和继承国内外成熟型号地面测试发控系统优秀设计思想的基础上,结合现代运载火箭技术需求,通过对总体设计、任务和功能分析、框架组建等方面的分析和论述,提出了新型运载火箭地面测试发控系统方案构想。此方案在总体设计思想、系统框架结构设计、应用模式上提出新的思路,对于适应未来运载火箭发射要求提供了技术途径。

基于LabWindows/CVI的机载武器测试系统程序设计

自动测试程序应用于基于VXI总线的综合测试系统,检测某型飞机机载武器发射控制系统的完好性;采用LabWindows/CVI技术开发平台,进行软件模块化和可视化设计,通过控制综合测试系统,自动测试程序实现了对机载武器发射控制系统的数据采集、信息处理、故障诊断;实际应用表明,该程序在稳定性、可靠性、维护性等方面性能优越,满足机载武器系统测试的需求。

基于数据库和面向对象的运载火箭地面测发控软件复用

随着运载火箭地面测发控软件的规模越来越大,测发控软件的复用成为当前运载火箭地面软件的发展趋势。本文介绍了一种新颖的运载火箭地面测发控软件复用技术,该技术将面向对象技术和数据库技术相结合,实现了运载火箭地面软件的复用,在加快试验进度的同时,也提高了程序的可靠性。目前,该技术已被成功应用在某新型运载火箭的地面测发控软件中。

基于PXI总线技术的运载火箭测试发射控制系统研究

简要介绍了PXI总线技术的发展情况,阐明了PXI技术的优越性及其在军事航天领域应用的重要意义。参考现有产品资料,设计了基于PXI总线技术的运载火箭测试发射控制系统的硬件组成和软件框架。该技术的应用将进一步推动运载火箭测试发射系统的智能化、通用化和小型化,从而提高运载火箭的整体性能。

基于测发一体化技术的导弹发射控制系统设计

传统导弹发控系统检测功能单一,缺乏定量分析能力和故障诊断手段;采用"测试发控"一体化技术,利用虚拟仪器"软件就是仪器"的优点,在传统射检发控功能的基础上集成了动态检测功能和快速故障诊断功能;阐述了系统设计的基本方法和实现过程,包括设计思想、总体方案、信号适配电路设计、软件计数算法和动态测试技术的实现等内容;实践表明,该系统有效提升了导弹发控系统的技术水平和层次,为导弹发射成功提供了可靠保障。

新一代总线技术LXI在航天测试领域的应用

介绍了新一代总线技术LXI的发展状况,通过与其他总线技术的对比,阐明了LXI具有的优势及其在航天测试领域广阔的应用前景。探讨了LXI在运载火箭测试发射控制系统中的应用,该技术的应用将进一步推进运载火箭测试系统的智能化、信息化和小型化,进而提高其整体性能。

分布式远距离测发控系统网络拓扑设计及可靠性分析

对于分布式远距离运载火箭测试发射控制系统(简称测发控系统)而言,基于网络的通信系统是整个测发控系统的神经中枢。本文针对测发控系统高可靠性的要求,提出了3种网络拓扑结构并进行了可靠性定量分析,最终确定了"环形交叉"的网络拓扑结构。

基于硬解题的PLC设计及其在测发控系统中的应用

梯形图是目前应用最为广泛的PLC编程语言,根据解析方式不同分为硬解题和软解题两种。硬解题采用专用的梯形图硬件处理器,跟采用通用处理器软件解析方式相比,梯形图处理速率大大提升、功耗明显降低,能够满足恶劣环境下高可靠性应用需求,是高端PLC中的首选。本文通过研究梯形图构图原理,提出了一种梯形图编码方法,采用该方法完成了梯形图硬解题专用处理器HLS(Hardware Logic Solver)设计,并通过与通用处理器双核集成,在一个芯片实现了梯形图解析、通信控制、中断处理等全部内容,进一步提升了PLC的集成化、小型化水平。采用硬解题的PLC满足火箭测发控系统高可靠应用要求,已经在多个运载火箭中应用。

基于ARM和虚拟仪器技术的导弹测发控系统设计

根据导弹地面测发控系统需求和ARM7微处理器特性,提出了基于ARM和虚拟仪器技术的导弹测发控系统总体方案,详细设计了主要硬件电路,讨论了系统软件设计。

新一代航天运输系统测发控技术发展的方向

随着信息技术的发展,运载火箭测发控系统的自动化程度大大提高,但技术的进步带来了要求的提高,使得测发控系统又显现出诸多不足。本文通过梳理当前测发控系统存在的主要问题,提出智能、全面、便捷应是未来测试发射控制技术努力的方向,以达到减少发射专业保障队伍、提高测试覆盖性和真实性、简化发射场操作的目的。文中提出的相关技术,部分已在我国新一代运载火箭中得到应用。随着这些技术成熟度的提高,将极大地提升长征系列运载火箭的竞争力。

弹道导弹快速测试与发射控制技术探究

传统的弹道导弹测试与发射控制工作,涉及装设备多、准备时间长、操作人员多、发射测试方案效率低,越来越不适应作战需求。针对该问题,基于1553B总线的导弹控制系统设计、提高测试覆盖性、优化发射测试方案、简化发射操作等技术的应用有效提高了发射效率。一体化的测试发射控制技术、机内测试技术、故障诊断技术、并行测试技术的发展与应用则是弹道快速测试发射控制的关键技术。

信息集成在航天运输控制系统中的应用研究

文章从信息集成的角度提出四项一体化设计方法。制导与弹道的一体化设计,采用联立法实现用统一的架构解决复杂约束下飞行器自主动态轨迹规划问题。结果表明这种架构能够灵活处理各种约束条件并具有很高的控制精度,后续的重点是进一步提高计算效率。自检测BIT与地面测试的一体化设计,通过基于高速测量总线的窃听技术、基于模型和数据驱动的自动判读技术以及系统在回路的综合测试技术,实现快速发射和减少技术保障人员的目标,并已逐步开始应用。控制与测量系统的一体化设计,通过平台化的设计方案实现功能模块的集成、重用和重组,降低开发成本,避免重复投资。模型驱动的软硬件一体化设计,通过构建软硬件协同设计平台,实现算法、软件、硬件的并行设计和综合仿真,为系统方案的选择提供定量分析工具。上述信息集成技术为基础理论研究、系统实现和设计方法学等提供新的思路,提升控制系统的自主性和适应性,拓展控制系统的作用,增强快速反应能力,并能有效降低成本。