本發(fā)明涉及導(dǎo)彈發(fā)射控制領(lǐng)域,具體地,涉及基于tms320f28335的導(dǎo)彈發(fā)射控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
導(dǎo)彈的發(fā)射由導(dǎo)彈發(fā)控系統(tǒng)進(jìn)行控制,一般包含供電和點火兩個過程。供電是指在導(dǎo)彈發(fā)射前將地面電源設(shè)備接入導(dǎo)彈并使導(dǎo)彈處于正常供電狀態(tài)。點火是指在得到導(dǎo)彈發(fā)射指令后,將點火電源接入導(dǎo)彈,并按照預(yù)定的發(fā)射流程依次控制點火電路點燃各個點火步驟的火工品,最后點燃導(dǎo)彈的發(fā)動機(jī),將導(dǎo)彈發(fā)射出去。導(dǎo)彈發(fā)控系統(tǒng)一般由管理設(shè)備、執(zhí)行設(shè)備、電源設(shè)備、電纜網(wǎng)等組成。執(zhí)行設(shè)備接收來自管理設(shè)備的命令,對導(dǎo)彈進(jìn)行供電和點火操作,是導(dǎo)彈發(fā)射控制的執(zhí)行終端。執(zhí)行設(shè)備中包含與導(dǎo)彈一一對應(yīng)的控制模塊,一般采用dsp芯片作為控制模塊的控制核心,通過輸出端口控制繼電器動作,將供電或者點火電源接入電路,從而實現(xiàn)導(dǎo)彈的加電和斷電以及各路火工品的點火;同時通過輸入端口、光耦、邏輯芯片、接口芯片等采集導(dǎo)彈的供電、點火返回信號用于供電點火結(jié)果的判定。
目前,由于不同類型導(dǎo)彈的供電方式和點火程序不盡相同,不同導(dǎo)彈發(fā)控系統(tǒng)都有各自的發(fā)射控制方法,且往往不能夠相互兼容。而當(dāng)前武器裝備的發(fā)展中,對裝備的通用化提出了很高的要求,有必要采用通用化的發(fā)射控制方法,進(jìn)一步提高武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種基于tms320f28335的導(dǎo)彈發(fā)射控制方法及系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明提供的基于tms320f28335的導(dǎo)彈發(fā)射控制方法,包括如下步驟:
步驟1:建立基于tms320f28335芯片的導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng);
步驟2:通過can總線獲取導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)中管理設(shè)備的裝訂參數(shù)以及控制命令,并將參數(shù)裝訂結(jié)果以及執(zhí)行設(shè)備的執(zhí)行結(jié)果反饋給管理設(shè)備;
步驟3:根據(jù)參數(shù)裝訂結(jié)果配置執(zhí)行設(shè)備控制模塊的輸入輸出端口,并設(shè)置與所需發(fā)射導(dǎo)彈類型相匹配的供電方式以及發(fā)射流程。
優(yōu)選地,所述步驟1中的基于tms320f28335芯片的導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)中通過執(zhí)行設(shè)備控制模塊接收來自管理設(shè)備的控制命令,完成對導(dǎo)彈的供電和點火操作;通過執(zhí)行設(shè)備控制模塊的輸出端口控制繼電器動作,接入或者斷開供電電源或者點火電源,實現(xiàn)導(dǎo)彈的供電、斷電以及各路火工品的點火操作;并將輸入端口采集到的導(dǎo)彈的供電、點火情況反饋給管理設(shè)備。
優(yōu)選地,所述步驟1包括:選取dsp芯片tms320f28335作為執(zhí)行設(shè)備控制模塊的控制核心,通過tms320f28335的定時器實現(xiàn)以導(dǎo)彈發(fā)射時刻為時間起點的系統(tǒng)時間基準(zhǔn)的建立以及特定事件發(fā)生時間或者間隔時間的采集記錄;通過tms320f28335的通用io端口實現(xiàn)導(dǎo)彈彈位號、在位情況、供電、點火情況的采集,以及供電、點火控制信號的輸出;通過tms320f28335的ecan模塊實現(xiàn)執(zhí)行設(shè)備控制模塊與管理設(shè)備之間的通信。
優(yōu)選地,還包括步驟4:參數(shù)裝訂完畢并通過校驗后,將步驟3中的參數(shù)裝訂結(jié)果鎖存于存儲器中,用于實現(xiàn)任意方式的供電和點火控制。
根據(jù)本發(fā)明提供的基于tms320f28335的導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng),包括:管理設(shè)備、執(zhí)行設(shè)備、電源設(shè)備、電纜網(wǎng);在發(fā)射準(zhǔn)備過程中,管理設(shè)備用于控制電源設(shè)備為執(zhí)行設(shè)備提供工作電源,并根據(jù)所需發(fā)射的導(dǎo)彈類型,為執(zhí)行設(shè)備控制模塊裝訂參數(shù);在導(dǎo)彈發(fā)射過程中,管理設(shè)備為執(zhí)行設(shè)備提供導(dǎo)彈加電、斷電、發(fā)射控制命令;執(zhí)行設(shè)備控制模塊接收到命令,通過裝訂參數(shù)執(zhí)行控制命令,對執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行檢測并回告管理設(shè)備;管理設(shè)備、執(zhí)行設(shè)備、電源設(shè)備通過電纜網(wǎng)相互連接。
優(yōu)選地,所述執(zhí)行設(shè)備控制模塊還用于接收來自管理設(shè)備的控制命令,完成對導(dǎo)彈的供電和點火操作;通過執(zhí)行設(shè)備控制模塊的輸出端口控制繼電器動作,接入或者斷開供電電源或者點火電源,實現(xiàn)導(dǎo)彈的供電、斷電以及各路火工品的點火操作;并將輸入端口采集到的導(dǎo)彈的供電、點火情況反饋給管理設(shè)備。
優(yōu)選地,選取dsp芯片tms320f28335作為執(zhí)行設(shè)備控制模塊的控制核心。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
本發(fā)明提供的基于tms320f28335的導(dǎo)彈發(fā)射控制方法及系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)彈發(fā)射的通用化控制,整個控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單,控制精度高,有效提高了導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)的可靠性。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
圖1為本發(fā)明提供的導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)中各設(shè)備的連接關(guān)系示意圖。
圖2為本發(fā)明提供的dsp芯片tms320f28335各個功能模塊與導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)中其他設(shè)備以及導(dǎo)彈的連接關(guān)系示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
在本發(fā)明提供的基于tms320f28335的導(dǎo)彈發(fā)射控制方法中選取dsp芯片tms320f28335作為執(zhí)行設(shè)備控制模塊的控制核心,通過can總線與管理設(shè)備進(jìn)行通信,采用裝訂參數(shù)的方式來配置輸入輸出端口以及供電方式和發(fā)射流程,實現(xiàn)對導(dǎo)彈的供電、點火控制可以通過裝訂參數(shù)自由配置的目的。
具體地,使用tms320f28335芯片的定時器、通用io端口、ecan模塊等功能;使用can總線與管理設(shè)備進(jìn)行通信,獲得管理設(shè)備的裝訂參數(shù)、供電、發(fā)射等控制命令,將參數(shù)裝訂結(jié)果、供電、點火的結(jié)果反饋給管理設(shè)備。采用裝訂參數(shù)的方式來配置輸入輸出端口以及供電方式和發(fā)射流程,參數(shù)裝訂完畢并通過校驗后,將其鎖存在存儲器中,用于實現(xiàn)任意方式的供電、點火控制。
裝訂參數(shù)及其代表意義:
目前所知的導(dǎo)彈最多涉及3路供電,4路點火。本發(fā)明設(shè)置4路供電控制回路和8路點火控制回路,分別記為:供電1、供電2、供電3、供電4、點火1、點火2、點火3、點火4、點火5、點火6、點火7、點火8。下面以供電1和點火1為例說明兩種發(fā)射控制所需配置的參數(shù)及其代表意義。
1)供電1的配置參數(shù):
a.供電有效字:1字節(jié)(8bit),bit1~bit4分別表示供電1~供電4的使能狀態(tài),1代表啟用該路供電,0代表禁用該路供電。bit5~bit8無效。例如bit1的值是1則代表啟用供電1,是0代表禁用供電1。
b.供電1控制端口號:1字節(jié),用來配置控制供電1輸出的io端口號。
c.供電1檢測端口號:1字節(jié),用來配置檢測供電1是否輸出到導(dǎo)彈的io端口號。
d.供電1間隔時間:2字節(jié),用來配置供電1輸出相對于收到導(dǎo)彈加電命令后延遲的時間,單位ms。
2)點火1的配置參數(shù):
a.點火有效字:1字節(jié),bit1~bit8表示點火1~點火8的使能狀態(tài),1代表啟用該路點火,0代表禁用該路點火。例如bit1是1代表啟用點火1,是0代表禁用點火1。
b.發(fā)射方式選擇:1字節(jié),用0x00代表連續(xù)發(fā)射,只響應(yīng)發(fā)射保險解除命令,在確認(rèn)該命令有效后,自動執(zhí)行后續(xù)點火步驟;0xff代表非連續(xù)發(fā)射,需要收到點火有效字中啟用的點火對應(yīng)的發(fā)射命令才執(zhí)行該步點火操作。
c.點火1第一控制端口號:1字節(jié),用來配置控制點火1輸出的io端口號。
d.點火1第二控制端口號:1字節(jié),用來配置控制點火1輸出的io端口號;一路點火可能需要驅(qū)動多于1路繼電器動作,本發(fā)明每路點火可配置2路控制輸出。
e.點火1第一檢測端口號:1字節(jié),用來配置檢測點火1是否輸出到導(dǎo)彈的io端口號。
f.點火1第二檢測端口號:1字節(jié),用來配置檢測點火1是否點燃了火工品,完成了該步驟點火的io端口號。
g.點火1間隔時間:2字節(jié),用來配置點火2輸出相對于點火1輸出延遲的時間,單位ms。
h.點火1維持時間:2字節(jié),用來配置點火1控制輸出維持有效電平的時間,若為ffff表示非脈沖式點火,控制輸出一直保持有效電平直到系統(tǒng)復(fù)位;若點火1被禁用,該參數(shù)為0;其他數(shù)值表示脈沖式點火,點火1將維持該段時間后輸出無效電平,單位ms。
i.點火1起始檢測時間:2字節(jié),用于配置開始檢測點火1否輸出到導(dǎo)彈相對于收到點火1命令的時間,單位ms
j.點火1最長檢測時間:2字節(jié),用于配置判斷點火1沒有輸出到導(dǎo)彈相對于收到點火1命令的時間,單位ms
以上參數(shù)就可以完全配置1路供電和1路點火的全部信息。除此之外還有若干參數(shù)需要單獨裝訂:
a.檢測彈動第一信號端口號:1字節(jié),用來配置檢測彈動第一信號是否處于正常狀態(tài)的io端口號。一般導(dǎo)彈均設(shè)有彈動檢查裝置,用于檢查導(dǎo)彈在發(fā)射箱(筒)中是否處于正常位置。本發(fā)明可配置2個彈動檢查端口。
b.檢測彈動第二信號端口號:1字節(jié),用來配置檢測彈動第二信號是否處于正常狀態(tài)的io端口號。
c.檢測導(dǎo)彈在位信號端口號:1字節(jié),用來配置檢測導(dǎo)彈是否在位的io端口號。
d.發(fā)射故障時間:2字節(jié),用來配置判斷一次發(fā)射是否成功的最長時間,以開始發(fā)射流程開始為時間零點,單位ms。
dsp芯片tms320f28335的輸入輸出端口分配:
tms320f28335共有88個輸入輸出端口,定義為gpio0~gpio87。本發(fā)明將gpio18配置為ecan的接收引腳、將gpio19配置為發(fā)送引腳。
一般導(dǎo)彈發(fā)控系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)彈的掛載數(shù)量來分配彈位號識別線,如掛載8發(fā)導(dǎo)彈則配置3根識別線,通過在發(fā)射箱(筒)上將識別線與地線短接來實現(xiàn)0,將識別線懸空來實現(xiàn)1,從而產(chǎn)生000、001……110、111這8種不同的彈位識別信號。本發(fā)明可配置5個彈位號識別端口,從低位到高位依次記為gpio0~gpio4,本發(fā)明最多可以適應(yīng)識別32發(fā)導(dǎo)彈的需求。根據(jù)32種不同的彈位號,可以設(shè)置32個不同的發(fā)送id號,分別定義為id1~id32。每個控制模塊根據(jù)讀入的彈位號,設(shè)定對應(yīng)的發(fā)送id號,并以此作為自身在can總線中的身份標(biāo)識。
此外,4路供電需要4個輸入端口和4個輸出端口,8路點火需要16個輸入端口和16個輸出端口,彈動檢測需要2個輸入端口。這些端口可以從gpio5~gpio17、gpio20~gpio87中通過已經(jīng)裝訂的參數(shù)任意選擇。
參數(shù)的裝訂方法:
首先執(zhí)行設(shè)備控制模塊上電,tms320f28335芯片完成內(nèi)核初始化、定時器初始化、部分gpio初始化(主要是ecan用到的gpio18、gpio19和獲取彈位號的gpio0~gpio4)、讀取彈位號并確定發(fā)送id號、ecan模塊初始化后,等待管理設(shè)備發(fā)送參數(shù),并每秒給管理設(shè)備發(fā)送一幀心跳報文。管理設(shè)備收到心跳報文后,開始逐幀發(fā)送參數(shù)和校驗結(jié)果(本發(fā)明采用crc校驗),每幀數(shù)據(jù)間隔5ms發(fā)送。全部參數(shù)接收完畢并通過校驗后,tms320f28335芯片將參數(shù)存儲并鎖存起來。
參數(shù)的使用方法:
參數(shù)裝訂完畢后,首先根據(jù)參數(shù)進(jìn)行其他gpio端口的初始化。將供電檢測端口、點火檢測端口、彈動信號檢測端口、導(dǎo)彈在位信號檢測端口設(shè)置為輸入端口。將供電控制端口、點火控制端口設(shè)置為輸出端口。初始化結(jié)束后,采集導(dǎo)彈在位檢測端口和彈動信號檢測端口(若已配置)。若導(dǎo)彈在位且彈動信號正常,則等待導(dǎo)彈供電令以及后續(xù)發(fā)射令,否則不響應(yīng)任何命令并回告故障。
在收到導(dǎo)彈加電令時,執(zhí)行設(shè)備控制模塊首先查詢供電有效字,按照參數(shù)配置控制相應(yīng)端口輸出,給導(dǎo)彈加電,并對加電結(jié)果進(jìn)行檢測。
在收到導(dǎo)彈發(fā)射命令(需提前配置為點火1~點火8中的一路)時,首先查詢點火有效字和發(fā)射方式選擇,按照參數(shù)配置控制相應(yīng)端口輸出,點燃火工品,對點火操作執(zhí)行結(jié)果以及點火最終結(jié)果進(jìn)行檢測,并以此作為是否執(zhí)行下一步點火操作的判據(jù)。
以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下,本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。