一種箭地信息融合的低時延點火確認系統(tǒng)及確認方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種箭地信息融合的低時延點火確認系統(tǒng)及方法，屬于飛行器發(fā)射控制技術領域。
【背景技術】
[0002]點火信號是發(fā)射控制技術中的關鍵信號，用于引爆點火火工品實現(xiàn)箭地分離，也作為箭上飛控計算機的時統(tǒng)零點，用于進入飛行控制解算程序。
[0003]如圖1所示，傳統(tǒng)控制方案中，綜合測控裝置接收中心顯控臺的“初始點火信號”后，進行邏輯運算以及信號調(diào)理后，同時輸出“最終點火信號”和“時統(tǒng)零點信號”，分別驅(qū)動點火火工品和啟動飛行控制解算程序。傳統(tǒng)設計方案存在以下問題:如果驅(qū)動點火火工品的同時箭上設備或軟件狀態(tài)異常，未正常進入飛行控制程序，與此同時點火火工品已起爆，箭體起飛，必然會造成發(fā)射任務失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術解決問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種箭地信息融合的低時延點火確認系統(tǒng)及方法，通過箭地信息融合技術，監(jiān)測火箭起飛前的箭上狀態(tài)，在點火過程中進行箭地配合與信息確認，提高了火箭發(fā)射的可靠性。
[0005]本發(fā)明的技術解決方案是:
[0006]一種箭地信息融合的低時延點火確認系統(tǒng)包括:地面測發(fā)控系統(tǒng)和箭上飛控計算機；地面測發(fā)控系統(tǒng)又包括綜合測控裝置、中心顯控臺和中心計算機；
[0007]中心顯控臺，為用戶交互界面，向綜合測控裝置提供“初始點火”信號；
[0008]綜合測控裝置，收到中心顯控臺發(fā)送的“初始點火”信號，進行梯形圖邏輯運算以及信號調(diào)理后，輸出“時統(tǒng)零點”信號到箭上飛控計算機；同時綜合測控裝置接收到中心計算機的“中間點火”指令后，進行梯形圖邏輯運算處理，輸出“最終點火”控制信號引爆點火火工品以及輸出“總線控制信號”斷開總線控制開關。
[0009]中心計算機，采集箭上飛控計算機反饋的箭上各單機設備工作是否正常的判決結果，并當單機設備正常工作時，向綜合測控裝置發(fā)送“中間點火”指令；
[0010]箭上飛控計算機，接收“時統(tǒng)零點”信號后，將當前箭上時間清零，并向箭上其他單機設備發(fā)送執(zhí)行時間同步操作指令；同時，箭上飛控計算機通過接收到的各單機設備反饋的時間同步情況，判斷箭上關鍵單機是否工作正常，并將判斷的結果反饋給地面測發(fā)控系統(tǒng)的中心計算機，同時箭上飛控計算機在各單機設備正常工作情況下啟動飛行控制運算。
[0011]綜合測控裝置包括PLC、第一發(fā)控調(diào)理電路和第二發(fā)控調(diào)理電路；
[0012]第一發(fā)控調(diào)理電路又包括繼電器Kll、K12 ;第二發(fā)控調(diào)理電路又包括繼電器Kdhl、Kdh2、Kdh3 和 Kdh4 ；
[0013]繼電器K11、K12的線包并聯(lián)；繼電器Kll的觸點KllA與K12的觸點K12A并聯(lián)，觸點KllB和K12B并聯(lián)，并聯(lián)后再相互串聯(lián)；
[0014]繼電器Kdhl、Kdh2、Kdh3和Kdh4的線包并聯(lián)；繼電器Kdhl的觸點KdhlA與Kdh2的觸點Kdh2A并聯(lián)，觸點KdhlB和Kdh2B并聯(lián)，并聯(lián)后再相互串聯(lián)；繼電器Kdh3的觸點Kdh3A與Kdh4的觸點Kdh4A并聯(lián)，觸點Kdh3B和Kdh4B并聯(lián)，并聯(lián)后再相互串聯(lián)；
[0015]PLC的輸出端分別連接繼電器Kll、K12、Kdhl、Kdh2、Kdh3和Kdh4的線包以及總線控制開關。
[0016]本發(fā)明還包括:電磁繼電器Kyxl、Kyx2、Kzdhl和Kzdh2 ；
[0017]繼電器Kzdhl的觸點KzdhlA與Kzdh2的觸點Kzdh2A并聯(lián)，觸點KzdhlB和Kzdh2B并聯(lián)，并聯(lián)后再相互串聯(lián)，該串聯(lián)的輸入連接繼電器Kdhl、Kdh2所有觸點的并串聯(lián)輸出；
[0018]繼電器Kyxl的觸點KyxlA與Kyx2的觸點Kyx2A并聯(lián)，觸點KyxlB和Kyx2B并聯(lián)，并聯(lián)后再相互串聯(lián)，該串聯(lián)的輸入連接Kzdhl和Kzdh2所有觸點并串聯(lián)的輸出。
[0019]綜合測控裝置中的發(fā)控調(diào)理電路可根據(jù)需求擴展到N個，N個發(fā)控調(diào)理電路具體實現(xiàn)根據(jù)具體功能來實現(xiàn)。
[0020]中心計算機包括CPU、1553B總線接口模塊、開關量輸出模塊；開關量輸出模塊又包括固體繼電器1、固體繼電器2、固體繼電器3、固體繼電器4、固體繼電器5、固體繼電器6 ；
[0021]CPU通過1553B總線接口模塊，采集飛控計算機反饋的箭上各單機設備工作是否正常的判決結果，并當單機設備正常工作時，控制開關量輸出模塊中的繼電器閉合輸出“中間點火”指令；
[0022]固體繼電器I和固體繼電器2串聯(lián)、固體繼電器3和固體繼電器4串聯(lián)、固體繼電器5和固體繼電器6串聯(lián)，然后再相互并聯(lián)輸出。
[0023]一種箭地信息融合的低時延點火確認系統(tǒng)的確認方法，包括步驟如下:
[0024](I)地面測發(fā)控系統(tǒng)的綜合測控裝置收到中心顯控臺發(fā)送的“初始點火”信號，進行梯形圖邏輯運算以及信號調(diào)理后，輸出“時統(tǒng)零點”信號到箭上飛控計算機；
[0025](2)箭上飛控計算機通過光耦接收“時統(tǒng)零點”信號后，將當前箭上時間清零，并向箭上其他單機設備發(fā)送執(zhí)行時間同步操作指令；同時，箭上飛控計算機通過接收到的各單機設備反饋的時間同步情況，判斷箭上關鍵單機是否工作正常，并將判斷的結果反饋給地面測發(fā)控系統(tǒng)的中心計算機，同時箭上飛控計算機在各單機設備正常工作情況下啟動飛行控制運算；
[0026](3)當中心計算機接收到箭上各單機設備工作正常的判決結果后，向綜合測控裝置發(fā)送“中間點火”指令；
[0027](4)綜合測控裝置接收到“中間點火”指令后，進行梯形圖邏輯運算處理，輸出“最終點火”控制信號引爆點火火工品以及輸出“總線控制信號”斷開總線控制開關。
[0028]步驟(I)的具體實現(xiàn)步驟如下:
[0029](Ia)綜合測控裝置中的PLC對接收到來自中心顯控臺的三路“初始點火”信號，進行梯形圖邏輯運算，輸出兩路“時統(tǒng)零點PLC”信號到綜合測控裝置中的第一發(fā)控調(diào)理電路；
[0030](Ib)綜合測控裝置中的第一發(fā)控調(diào)理電路，對接收到的信號進行信號調(diào)理:第一發(fā)控調(diào)理電路接收到“時統(tǒng)零點PLC”信號，第一發(fā)控調(diào)理電路的繼電器K11、K12線包帶電，K11、K12的所有觸點閉合，并串聯(lián)輸出“時統(tǒng)零點”信號給箭上飛控計算機。
[0031]步驟(4)的具體實現(xiàn)步驟如下:
[0032](4a)綜合測控裝置中的PLC收到中心計算機的“中間點火”指令后進行梯形圖邏輯運算處理，輸出六路“最終點火PLC”信號到綜合測控裝置中的第二發(fā)控調(diào)理電路以及輸出一路“總線控制信號”斷開總線控制開關；
[0033](4b)第二發(fā)控調(diào)理電路，對接收到的信號進行信號調(diào)理:第二發(fā)控調(diào)理電路對接收到“最終點火PLC”信號進行三取二處理，然后驅(qū)動Kdhl、Kdh2、Kdh3、Kdh4四個電磁繼電器線包，Kdh 1、Kdh2所有觸點并串聯(lián)使點火火工品正母線帶電，Kdh3、Kdh4所有觸點并串聯(lián)使點火火工品的負母線帶電。
[0034]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的有益效果是:
[0035](I)本發(fā)明通過時間同步的方式進行箭上單機設備是否工作正常的檢測以及地面測發(fā)控系統(tǒng)收到箭上控制系統(tǒng)返回的“各單機設備工作正?！钡幕亓詈蟛乓c火火工品，保證了箭地信息的融合，進而監(jiān)測火箭起飛前的箭上狀態(tài)，在點火過程中進行箭地配合與信息確認，能夠避免箭上軟硬件故障帶來的發(fā)射風險，加強了點火過程的保障，提高發(fā)射的可靠性。
[0036](2)本發(fā)明中心計算機采用1553B總線+固體繼電器接口的箭地信息融合方式，縮短了點火確認時間，確保起飛前軟硬件工作正常，保證發(fā)射控制的安全性，大大提高了工作效率。
[0037](3)本發(fā)明并未更改硬件的基礎，通過合理的箭地信息融合方式實現(xiàn)了火箭發(fā)射的可靠性保證，因此本發(fā)明通用性強，不增加器件，硬件成本低，可靠性高，利于推廣應用。
[0038](4)本發(fā)明的中心計算機采用6個固體繼電器的形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，固體繼電器具有