某型地面发控点火电流异常分析和电路改进

针对某型地面发控系统在使用过程中出现的点火电流异常问题,采用数学方法研究点火电流与元器件参数的变化规律,发现地面发控点火电流在某些环境下不稳定的根本原因。最后提出一种闭环控制方案,增加电流反馈环节,解决点火电流异常问题。实际应用验证表明,改进后的点火电路能适应更大的点火负载,有效提高了点火的可靠性。

基于FPGA的车载发控计算机的设计与实现

车载发控计算机既要求可靠性高,又要求低成本,需要在整机设计、机械结构设计、电路结构分解、接口设计与实现、元器件选型等方面协同设计。兼顾考虑低成本与高可靠要求,提出一种基于DSP和FPGA的低成本车载发控计算机的设计思路,DSP实现控制算法,FPGA实现接口数据转换与传输。发控计算机采用一种便于生产和快速维修的车载嵌入式计算机结构,具备较高的实时数据采集处理、多通道数字和模拟信号隔离采集、大FIFO深度串行数据缓冲以及防雷通信接口等能力,满足车载领域应用要求。

基于IPV6和云服务的异地远程测发控系统设计

为布局未来低成本、高密度、强管控的航天测试和发射场景,降低人员的保障成本,提高测试和发射效率,依托高带宽和广覆盖的互联网资源,设计了一种基于IPV6和云服务的异地远程测发控系统,适用于信息公开的商业发射任务,包括核心测发网络、云服务网络和异地测发网络;技术人员可通过异地测发网络远程接入核心测发网络执行测试和发射任务;在IPV4网络环境下,由云服务网络实现核心测发网络和异地测发网络的数据转发;在IPV6网络环境下,云服务网络为核心测发网络和异地测发网络搭建网络隧道,使二者可以直联通信,从而节约云服务网络资源;经过测试,两种网络环境均实现了远程通信功能,IPV6网络环境具有更低的传输延时和云服务器资源占用,证明系统具有搭建成本低和使用地点灵活的优点,能够降低任务保障成本。

航天复杂系统测发控流程仿真引擎设计与评价

航天复杂系统约束多,测试指令和测试数据庞大,其测发控流程设计成本高,可靠性难以保证。为提高航天复杂系统测发控流程的测试效率,规范设计步骤,结合工作流技术、仿真技术,设计一款测发控流程并行仿真引擎,实现流程的定制化、可视化绘制,对测发控流程进行并行仿真模拟。基于Petri网提出一种测发控流程逻辑评价方法来验证流程中逻辑的正确性,对其中的问题节点进行定位,为后续流程的优化和调整提供更为可靠的依据。实验结果表明,并行仿真引擎的开发和流程逻辑评价算法的建立,极大程度上减少了流程设计人员的工作量,可以准确验证出流程存在的逻辑问题,提高了流程设计的可靠性和效率。

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。

测发控软件接口协议自动化测试技术

提出一种提高航天软件测试效率的自动化测试方案,研究测发控软件的接口协议、提取测试需求及故障模式,设计可复用的测试用例,研制支持多种接口类型的自动化测试工具并把测试用例集成到工具中。经在多种测发控软件中验证可实现自动化测试并具有很强的可复用性。与人工测试相比,该方案可把接口测试的效率提高80%以上,节省了大量测试时间。

一种区块链场景下的海射火箭无线测发控实现方法

为了解决现有海射火箭作业过程中严重依赖中心调度、无线测发控数据容错率低、海浪运动对海上无线通信干扰复杂等问题,提出了一种区块链场景下的海射火箭无线测发控实现方法。本文在通过Ansoft HFSS三维结构电磁场仿真软件对系统天线仿真设计的基础上,对系统无线收发模块、主控模块、采编模块及遥测数据分布式区块存储的硬件设计和算法控制进行了研究,最后进行了100m、3km和5km三种距离条件下的海上无线数据传输及视频数据流传输实验。实验结果表明,系统在5km条件下TCP模式数据上下行吞吐量不低于71.8Mbps,无人发射平台端视频数据流传输流畅,误码数据全程留痕、可以追溯,为构建海射火箭作业过程中区块链通信管理系统树立了新标杆。

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。

一种高可靠的运载火箭测发控设备

为满足运载火箭对测发控设备的通用化及高可靠的要求,对运载火箭测发控设备的设计方案进行了研究;整体设备采用通用机箱加标准化模块的设计思路,背板采用自定义的机内接口,基于业务信息和管理信息异构的设计思想,通过背板上冗余的CAN总线及RS485总线实现业务和管理信息的分离,以及管理总线对业务总线的异构备份,机箱及标准化模块通过读取背板信息确认当前插槽及模块类型,实现模块的灵活布置,采用模块热备和总线热备两级热备方案,以及自定义的内部通信协议,经过测试实现了测发控设备在各类故障模式下的正常工作,冗余切换延时小于500 ms,该设备已于某新型低温液体运载火箭上成功应用,经过实际应用满足运载火箭测发控系统的要求,后续可应用于其他运载火箭的相关领域。

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。

测发控系统前置测控软件热备冗余研究

前置测控软件是运载火箭地面测发控系统中的重要组成部分,主要负责试验和发射中运载火箭的地面部分数据的采集和显示以及控制,具有实时性强、可靠性高、数据量大和接口关系复杂等特性;针对目前航天发射呈现任务高密度常态化,试验次数增多,对前置测控软件的可靠性需求提高的问题,研究了基于心跳信号的热备冗余系统,通过设置主备两份软件以及互相之间心跳信号通信的方式,在主份软件故障情况下,可实现软件冗余系统自主切换,提升了在试验过程中前置测控软件和地面测发控软件系统的整体可靠性,保证了软件在运载火箭在测试和发射试验中的稳定性,为未来运载火箭地面测发控系统软件可靠性研究提供了思路.

航天通用测发控软件平台设计与应用

随着我国航天器频繁发射的常态化,对航天测发控软件技术的要求也逐渐提高,主要表现在提高软件通用性、自动化程度和数据处理能力3个方面;文章在分析测发控业务需求的基础上,提出了测发控信息全过程可配置、测试数据通用化处理、测试实时判读和试验数据快速后处理的方法,构建了航天通用测发控软件平台,实现了测发控软件的型号通用化,降低了软件研制成本,减少了现场测试人员和现场测试时间,提高了飞行器测发控效率。

IVHM对我国运载火箭及测试发控系统的影响分析

IVHM是美国为解决第二代RLV取代航天飞机所带来的安全可靠性以及发射成本问题而开发的系统。介绍我国运载火箭及其测试发控系统可从IVHM系统借鉴几种技术,包括总线化结构、BIT技术、诊断技术和数字化远距离测试发控技术等。这些技术对改进我国航天发射活动具有重要的意义。

基于ARM的超声波调宽高压脉冲发控技术研究

提出了一种基于ARM的超声波调宽高压脉冲发控技术;该技术以超声波检测系统为背景,由ARM微处理器S3C2440A作为核心控制器,超声波激励脉冲宽度、重复频率和电压幅度均可调;高压电源采用了一种可控高压电源,能输出0～1000V电压;重点分析了激励脉冲对超声波信号的影响、电路中各个元件对超声波激励脉冲的影响以及基于ARM的PWM控制脉冲的产生;从理论上得出了发射电路中各个电阻与激励脉冲电压电流的数学关系,实验得出了1kHz重复频率的600V脉冲.该发射电路可以激励不同探头产生多种频率和发射功率可调的超声波。

导弹发控仪模拟器的设计

导弹武器系统发控仪模拟器,由状态检查、指令产生、信号存储显示、计时、发射准备、发射控制、数据采集及工作模式控制电路组成,采用双通道双冗余方式。模拟器时序控制采用状态约束及定时控制2种模式,包括双通道双冗余的射前检查、发射控制、安全控制综合电路。

基于VXI总线的空空导弹发控平台测试系统设计

针对目前我国空空导弹发控平台检测设备的落后现状,采用VXI总线技术开发了一种新型的测试系统;该系统集多功能于一体,能够对发控平台的控制参数实现数据采集、数据存储、数据的计算处理,其设计方法提高了测试效率和使用灵活性,而且模块化的硬件配置和软件设计也增强了系统的可扩展性;应用结果表明,该测试系统运行稳定可靠,检测精度高,使用和维护方便,具有一定的军事和应用价值。

空空导弹发控装置内场测试仪设计

为了解决当前空空导弹发控装置测控系统存在的诸多问题,基于模块化、通用化的设计思路,设计开发了一种功能更强、开发周期更短的通用内场测试仪测控系统。文中介绍了系统的功能、系统的硬件设计和软件设计,并结合内测仪的工作过程,重点介绍了该测控软件通用化设计思想中的一些关键技术。

设计模式在地面测发控软件中的应用

如今导弹/火箭地面测发控软件规模不断扩大,复杂度不断增加,为了有效提高软件研制效率,必须提升地面测发控软件的复用性、可维护性和扩展性。使用设计模式进行软件框架设计,能够达到此目的。本文使用命令模式、单件模式、观察者模式以及主动对象模式完成了地面测发控软件部分功能框架的搭建,提高了软件的非功能性需求。