用于固体运载火箭的便携式测试发射控制方法及系统

技术领域

本发明涉及固体运载火箭的发射测试领域，具体涉及一种用于固体运载火箭的便携式测试发射控制方法及系统。

背景技术

固体火箭的测试发射控制系统(以下简称测发控系统)主要负责：监控箭体状态、测试箭体性能和控制箭体发射。目前常用的测发控系统主要包括设置于地面的综合控制计算机(以下简称综控计算机)、地面电源、远端控制计算机(以下简称远控计算机)等。综控计算机主要实现地面和箭体上电压量、开关量、状态指示信等测量，以及箭体的发射控制(例如给箭体配电、箭体安全管制机构状态切换控制、热电池激活等)；地面电源用于综控计算机供电；远控计算机通过总线和综控计算机连接，远控计算机为总控计算机的显示和操作终端。上述各设备通过电缆进行通信。

上述测发控系统存在的缺陷为：

在进行工作之前，需要操作人员将上述诸多设备(综控计算机、地面电源和远控计算机)进行连接和调试；在工作过程中，需要为每台设备配置对应的工作人员进行及时维护(例如抢修等)。可知，现有的测发控系统在使用时需要耗费大量的人力资源，不仅使用成本较高，而且工作效率较低；与此同时，在上述人工连接、调试或维护时，有可能因操作人员误操作而带来安全性和可靠性的风险。

进一步，上述综控计算机和地面电源使用时，对场地具有一定的要求，只能在符合要求的固定场景下进行测试，不仅进一步增大了使用成本，而且适用范围较小。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何通过简化测发控系统地面结构的方式，实现在移动环境下使用测发控系统，进而显著降低使用成本，提高工作效率，扩大适用范围。

为达到以上目的，本发明提供的用于固体运载火箭的便携式测试发射控制方法，包括以下步骤：将综控计算机设置在箭体内部，调用箭上电源为综控计算机供电，综控计算机收集箭体上的数据并进行数据处理后发送至远控计算机，远控计算机根据接收的数据发送相应的指令至综控计算机，综控计算机根据所述指令对箭上对应的设备进行控制。

在上述技术方案的基础上，该方法还包括以下步骤：当综控计算机监测到箭体内对应的设备的性能异常时，向远控计算机进行箭体设备性能报警。

在上述技术方案的基础上，该方法还包括以下步骤：当综控计算机监测到箭上电源的电量低于指定阈值时、或者自身电流高于标准值时，向远控计算机进行电源报警。

在上述技术方案的基础上，该方法还包括以下步骤：当综控计算机监测到箭上电源的电量低于告警值、或者自身电流高于告警值时，关闭箭上电源并向远控计算机进行断电告警。

在上述技术方案的基础上，所述箭上对应的设备包括惯组模块、飞行控制模块和尾段控制模块。

本发明提供的用于固体运载火箭的便携式测试发射控制系统，包括设置在地面端的远控计算机，还包括设置在箭体内部的综控计算机，综控计算机通过总线与箭上对应的设备电连接，综控计算机通过箭上电源供电；

综控计算机用于：收集箭体上的数据并进行数据处理后发送至远控计算机；根据远控计算机返回的指令对箭上对应的设备进行控制；

远控计算机用于：根据接收的数据发送相应的指令至综控计算机。

在上述技术方案的基础上，所述综控计算机包括测控主机和发控主机，所述箭上对应的设备包括惯组模块、飞行控制模块和尾段控制模块，测控主机和发控主机均通过总线与上述各模块电连接；

测控主机用于：检测上述各模块的数据并进行相应的控制；

发控主机用于：对箭体进行检测、定向和发射，监视和控制发射区各设备的状态参数。

在上述技术方案的基础上，所述测控主机的工作流程包括：当监测到箭体内对应的设备的性能异常时，向远控计算机进行箭体设备性能报警。

在上述技术方案的基础上，所述测控主机的工作流程还包括：当监测到箭上电源的电量低于指定阈值时、或者自身电流高于标准值时，向远控计算机进行电源报警。

在上述技术方案的基础上，所述测控主机的工作流程还包括：当监测到箭上电源的电量低于告警值、或者自身电流高于告警值时，关闭箭上电源并向远控计算机进行断电告警。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

与现有技术中设置在地面上的综控计算机和电源相比，本发明将综控计算机“转移”至箭体上，采用调用箭上电源的方式取消了地面电源。因此，本发明大幅度简化了地面端的设备，进而不仅显著降低了使用成本，大幅度提高了工作效率。降低了因操作人员误操作而带来安全性和可靠性的风险，而且地面端仅有远控计算机，其便携性显著提高，扩大了适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的用于固体运载火箭的便携式测试发射控制系统结构框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本发明实施例中的用于固体运载火箭的便携式测试发射控制方法，包括以下步骤：将综控计算机设置在箭体内部，调用箭上电源为综控计算机供电，综控计算机收集箭体上的数据并进行数据处理后发送至远控计算机，远控计算机根据接收的数据发送相应的指令至综控计算机，综控计算机根据所述指令对箭上对应的设备进行控制。

由此可知，与现有技术中设置在地面上的综控计算机和电源相比，本发明将综控计算机“转移”至箭体上，采用调用箭上电源的方式取消了地面电源。因此，本发明大幅度简化了地面端的设备，进而不仅显著降低了使用成本，大幅度提高了工作效率。降低了因操作人员误操作而带来安全性和可靠性的风险，而且地面端仅有远控计算机，其便携性显著提高，扩大了适用范围。

优选的，该方法中所述箭上对应的设备包括惯组模块、飞行控制模块和尾段控制模块。

优选的，该方法还包括以下步骤：当综控计算机监测到箭体内对应的设备的性能异常时，向远控计算机进行箭体设备性能报警。

优选的，该方法还包括以下步骤：当综控计算机监测到箭上电源的电量低于指定阈值时、或者自身电流高于标准值时，向远控计算机进行电源报警。

优选的，该方法还包括以下步骤：当综控计算机监测到箭上电源的电量低于告警值、或者自身电流高于告警值时，关闭箭上电源并向远控计算机进行断电告警。

本发明实施例中的用于固体运载火箭的便携式测试发射控制系统，包括设置在箭体内部的综控计算机和设置在地面端的远控计算机，综控计算机通过总线与箭上对应的设备电连接，综控计算机通过箭上电源供电。

综控计算机用于：收集箭体上的数据并进行数据处理后发送至远控计算机；根据远控计算机返回的指令对箭上对应的设备进行控制；具体为：综控计算机由箭上电源供电，再为箭体上其他分系统进行配电断电。综控计算机通过总线收集箭体上各设备数据。再将数据处理后，通过光纤输出至地面端的远控计算机。

远控计算机用于：根据接收的数据发送相应的指令至综控计算机；具体包括：运行测发控软件与安全管控软件，获取箭上各设备的状态信息、告警故障信息并输出显示，发出测发控各项操作指令，控制紧急断电，完成整个系统的主要功能发布以及安全控制流程。

优选的，综控计算机包括测控主机和发控主机，参见图1所示，上述箭上对应的设备包括惯组模块、飞行控制模块和尾段控制模块，测控主机和发控主机均通过总线与上述各模块电连接。

测控主机主要用于：检测上述各模块的数据并进行相应的控制；

发控主机主要用于：对箭体进行检测、定向和发射，监视和控制发射区各设备的状态参数。

优选的，测控主机的工作流程包括：当监测到箭体内对应的设备的性能异常时，向远控计算机进行箭体设备性能报警。

优选的，测控主机的工作流程还包括：当监测到箭上电源的电量低于指定阈值时、或者自身电流高于标准值时，向远控计算机进行电源报警。箭上电源电量低的原因为：箭上电源需可充电从而重复使用，在地测发控系统工作时，锂电池会持续放电。过量放电后，锂电池的输出电压将会下跌，低于一定值后，可能会造成综控计算机掉电。此时电压、电流、电量等数据需要被安全管控系统监控并及时告警。

优选的，测控主机的工作流程还包括：当监测到箭上电源的电量低于告警值、或者自身电流高于告警值时，关闭箭上电源并向远控计算机进行断电告警。

上述测发控系统的工作流程包括：

(1)地面端人员置放远控计算机，连接光纤，接通远控计算机与箭上综控计算机的通信。

(2)闭合箭体外壳上的供电开关，唤醒综控计算机，使其进入待机状态。

(3)操作远控计算机上的测发控软件，为箭上各系统进行配电，完成测发控工作。

(4)远控计算机收集箭上数据，通过测发控软件处理后确认并记录。

(5)完成工作后，通过远控计算机完成各系统的断电。再断开箭体外壳上的供电开关，使系统停止。

以综控计算机为例，阐述监控告警信息类型的处理原则。

监控告警信息类型分为告警和故障。告警信息通过光纤上传给地面端的远控计算机，由测发控软件显示故障信息并弹出窗口提示具体故障内容，用户根据故障内容采取紧急断电、急停等处理措施。

(1)告警类：电流告警、电压告警等。

(2)故障类：系统漏电、输出异常等。

上述系统的安全管控策略包括：

(1)硬件管制

箭体外壳具有地测发控供电开关。系统工作前，需先闭合开关从而唤醒综控计算机。出现异常情况时，断开供电开关即可紧急断电。于测发控工作结束后，通过远控计算机完成各模块的断电，之后断开箭体外壳上供电开关从而将整个系统停止。

远控计算机具有急停按键。在出现异常情况时，地面端操作人员按下急停按键，达成判定条件后，急停信号将会上传至箭上端，控制对应继电器断开，从而使得箭上端紧急断电，以避免异常情况带来的损失。

(2)软件管制

远控计算机接收箭上数据，通过测发控软件判断箭体是否处于故障状态。当异常数据出现时，软件将会对用户进行告警，并给出相应的故障类型与异常程度，以供用户判断从而通过软件对系统进行断电。当故障数据达到预先设定的极限状态，软件即自行判断从而断电保护系统。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读存储介质上，计算机可读存储介质可以包括计算机可读存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。

如本领域普通技术人员公知的，术语计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

示例性的，计算机可读存储介质可以是前述实施例的电子设备的内部存储单元，例如电子设备的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

以上仅为本发明实施例的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。