CN104296596A - 一种运载火箭测发控流程指挥系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运载火箭测发控流程指挥系统及方法，包括火箭指挥主控微机、火箭指挥副控微机、控制系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统主控微机、动力系统副控微机、测量系统主控微机、测量系统副控微机和网络交换机，这些微机之间均通过网络交换机相连接。本技术发明采用冗余指挥微机系统，在测试与发射过程中，当主控微机出现故障能够快速切换到副控微机完成后续测试与发射控制任务，同时提高了运载火箭流程指挥自动化测试；在主控微机与副微机之间采用心跳状态信息，连续交换两台微机的各项测试与指挥状态，当主控微机发生故障时，快速切换到副控微机，实现了精确控制指挥流程，提高了指挥控制流程可靠性。

Description

一种运载火箭测发控流程指挥系统及方法

技术领域

本发明涉及一种运载火箭测发控流程指挥系统及方法，主要应用于运载火箭出厂测试及发射场测试与发射控制流程指挥，属于测控技术领域。 

背景技术

现代运载火箭为了实现大推力起飞重量、高精度控制及测量的需求，要求控制系统、动力系统、测量系统采用复杂的技术，这些技术实现要求火箭在发射前完成大量的相应测试与准备工作，主要包括发射前功能检查、耗尽关机检查、脱落电路检查、气密检查、贮箱增压检查、七管脱落检查等等。为了有序、合理的完成不同系统、不同项目、不同状态的相关工作，需要将火箭测试与发射控制流程分成不同阶段实施，各个阶段有重点的完成相关工作，进而实现分阶段、分步骤流程控制。运载火箭测试与发射控制流程一般采用按时间分时段方式实施，通常将测试与准备工作分为7小时准备、6小时准备、5小时准备等等，此时间流程一致延续到火箭发射前2分钟准备、1分钟准备、点火发射，目前对于这些时间流程的指挥控制采用指挥控制微机发送指挥进程命令和回令实施。其过程首先由火箭指挥向各系统下达XX时间准备指挥命令，各系统回复进入XX时间准备指挥回令，各系统在完成各时间段工作后回复完成XX时间准备好指挥回令。 

目前为了实现对火箭的测试与发射控制流程控制采用一套独立的测试微机系统，这些微机通过交换机连接用于进行信息交换，火箭指挥与各分系统采用一台微机发送和接收相关指令完成流程指挥，但是当此台微机出现故障时，影响指挥流程实施，甚至影响运载火箭测试与发射过程，严重时推迟运载火箭发射。另一方面目前测试与发射控制流程实施通过手动完成，根据现场指挥员调度命令操作员手动完成相应的指挥进程命令，但是此方式不够精确控制，无法根据运载火箭的点火时间，精确控制指挥流程。 

发明内容

本技术发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种运载火箭测发控流程指挥系统及方法，采用冗余指挥微机系统，通过冗余心跳信息判断故障与否，当火箭指挥主控微机出现故障能够实现主控与副控状态自动切换控制，由火箭指挥副控微机完成后续测试与发射控制任务，从而提高了指挥测试流程可靠性，进而提高运载火箭测试与发射控制的可靠性。 

本技术发明的技术方案是：一种运载火箭测发控流程指挥系统，包括火箭指挥主控微机、控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、火箭指挥副控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机，上述微机之间均通过网络交换机相连接，火箭指挥主控微机、控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机组成主控系统，火箭指挥副控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机组成副控系统，副控系统作为主控系统的备份系统，副控系统与主控系统之间交换冗余心跳信息，火箭指挥主控微机与火箭指挥副控微机交换心跳信息a，控制系统主控微机与控制系统副控微机之间、动力系统主控微机与动力系统副控微机之间、测量系统主控微机与测量系统副控微机之间交换心跳信息b；正常情况下，火箭指挥主控微机向控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机下达指挥测试命令A；控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机接收到指挥测试命令A后，由控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机控制此时间段的工作，完成此时间段的工作后控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机向火箭指挥主控微机及火箭指挥副控微机发送指挥回令B；当火箭指挥副控微机通过心跳信息a判断火箭指挥主控微机发生故障时，自动切换到火箭指挥副控微机继续完成后续指挥测试流程；当控制系统副控微机、动力系统副控微机或测量系统副控微机通过心跳信息b判断相应系统主控微机发生故障时，自动切换到控制系统副控微机、动力系统副控微机或测量系统副控微机继续完 成后续指挥测试流程。 

一种利用权利要求1所述指挥系统的指挥方法，步骤如下： 

第一步：测试与发射过程中，火箭指挥主控微机向控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机下达指挥测试命令A，当火箭指挥副控微机通过心跳信息a判断火箭指挥主控微机发生故障时，指挥系统自动切换至火箭指挥副控微机，由火箭指挥副控微机继续完成后续指挥测试流程，火箭指挥副控微机向控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机下达指挥测试命令A； 

第二步：控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机接收到指挥测试命令A后，由控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机控制此时间段的工作； 

第三步：控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机完成此时间段的工作后，控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机向火箭指挥主控微机及火箭指挥副控微机发送指挥回令B；当控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机通过心跳信息b判断相应系统主控微机发生故障时，指挥系统自动切换到控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机，由控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机继续完成后续指挥测试流程，并向火箭指挥主控微机及火箭指挥副控微机发送指挥回令B； 

第四步：火箭指挥主控微机或火箭指挥副控微机接收到控制系统主控微机、动力系统主控微机及测量系统主控微机或控制系统副控微机、动力系统副控微机及测量系统副控微机发送的指挥回令B后完成此阶段的指挥测试工作，之后进入下阶段工作直至指挥测试结束。 

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：本技术发明采用冗余指挥微机系统，在测试与发射过程中，当火箭指挥主控微机出现故障能够快速切换到火 箭指挥副控微机完成后续测试与发射控制任务，同时提高了运载火箭流程指挥自动化测试；在火箭指挥主控微机与火箭指挥副控微机之间、控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机与控制系统副控微机、动力系统副控微机、测量系统副控微机之间采用心跳状态信息，连续交换两台微机的各项测试与指挥状态，当主控微机发生故障时快速切换到副控微机，实现了精确控制指挥流程，提高了指挥控制流程可靠性，进而提高运载火箭测试与发射控制的可靠性。 

附图说明

图1为本发明的组成结构图。 

图2为本发明的实现流程图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本技术发明做进一步详细的说明： 

如图1所示，本发明包括火箭指挥主控微机、控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、火箭指挥副控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机，上述微机之间均通过网络交换机相连接，火箭指挥主控微机、控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机组成主控系统，火箭指挥副控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机组成副控系统，副控系统作为主控系统的备份系统，副控系统与主控系统之间交换冗余心跳信息，火箭指挥主控微机与火箭指挥副控微机交换心跳信息a，控制系统主控微机与控制系统副控微机之间、动力系统主控微机与动力系统副控微机之间、测量系统主控微机与测量系统副控微机之间交换心跳信息b；正常情况下，火箭指挥主控微机向控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机下达指挥测试命令A；控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机接收到指挥测试命令A后，由控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机控制此时间段的工作，完成此时间段的工作后控制系统主控 微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机向火箭指挥主控微机及火箭指挥副控微机发送指挥回令B；当火箭指挥副控微机通过心跳信息a判断火箭指挥主控微机发生故障时，自动切换到火箭指挥副控微机继续完成后续指挥测试流程；当控制系统副控微机、动力系统副控微机或测量系统副控微机通过心跳信息b判断相应系统主控微机发生故障时，自动切换到控制系统副控微机、动力系统副控微机或测量系统副控微机继续完成后续指挥测试流程。 

火箭指挥主控微机：与火箭指挥副控微机交换心跳信息a，接收各系统主控微机发送指挥回令B，向各系统主控微机及副控微机下达指挥命令A； 

火箭指挥副控微机：与火箭指挥主控微机交换心跳信息a，接收各系统主控微机发送指挥回令B，通过心跳信息a判断火箭指挥主控微机发生故障时，自动切换向各系统主控微机及副控微机下达指挥命令A； 

各系统主控微机：与各系统副控微机交换心跳信息b，接收火箭指挥主控微机发送指挥命令A，向火箭指挥主控微机及副控微机发送指挥回令B； 

各系统副控微机：与相应系统主控微机交换心跳信息b，接收火箭指挥主控微机发送指挥命令A，通过心跳信息b判断相应系统主控微机发生故障时，自动切换向火箭指挥主控微机及副控微机发送指挥回令B。 

本技术发明的技术方案是：一种运载火箭测发控流程指挥系统，步骤如下： 

第一步：测试与发射过程中，火箭指挥主控微机向控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机下达指挥测试命令A，当火箭指挥副控微机通过心跳信息a判断火箭指挥主控微机发生故障时，指挥系统自动切换至火箭指挥副控微机，由火箭指挥副控微机继续完成后续指挥测试流程，火箭指挥副控微机向控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机下达指挥测试命令A； 

第二步：控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机接收到指挥测试命令A后，由控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机控制此时 间段的工作； 

第三步：控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机完成此时间段的工作后，控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机向火箭指挥主控微机及火箭指挥副控微机发送指挥回令B；当控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机通过心跳信息b判断相应系统主控微机发生故障时，指挥系统自动切换到控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机，由控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机继续完成后续指挥测试流程，并向火箭指挥主控微机及火箭指挥副控微机发送指挥回令B； 

第四步：火箭指挥主控微机或火箭指挥副控微机接收到控制系统主控微机、动力系统主控微机及测量系统主控微机或控制系统副控微机、动力系统副控微机及测量系统副控微机发送的指挥回令B后完成此阶段的指挥测试工作，之后进入下阶段工作直至指挥测试结束。 

流程控制指挥命令与指挥回令见表1所示。 

表1 流程控制指挥命令与指挥回令表 

主控微机与副控微机冗余心跳信息内容见表2所示。 

表2 主控微机与副控微机冗余心跳信息内容表 

本技术发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。 

Claims (2)

1.一种运载火箭测发控流程指挥系统，其特征在于：包括火箭指挥主控微机、控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、火箭指挥副控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机，上述微机之间均通过网络交换机相连接，火箭指挥主控微机、控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机组成主控系统，火箭指挥副控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机组成副控系统，副控系统作为主控系统的备份系统，副控系统与主控系统之间交换冗余心跳信息，火箭指挥主控微机与火箭指挥副控微机交换心跳信息a，控制系统主控微机与控制系统副控微机之间、动力系统主控微机与动力系统副控微机之间、测量系统主控微机与测量系统副控微机之间交换心跳信息b；正常情况下，火箭指挥主控微机向控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机下达指挥测试命令A；控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机接收到指挥测试命令A后，由控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机控制此时间段的工作，完成此时间段的工作后控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机向火箭指挥主控微机及火箭指挥副控微机发送指挥回令B；当火箭指挥副控微机通过心跳信息a判断火箭指挥主控微机发生故障时，自动切换到火箭指挥副控微机继续完成后续指挥测试流程；当控制系统副控微机、动力系统副控微机或测量系统副控微机通过心跳信息b判断相应系统主控微机发生故障时，自动切换到控制系统副控微机、动力系统副控微机或测量系统副控微机继续完成后续指挥测试流程。

2.一种利用权利要求1所述指挥系统的指挥方法，其特征在于步骤如下：

第一步：测试与发射过程中，火箭指挥主控微机向控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机下达指挥测试命令A，当火箭指挥副控微机通过心跳信息a判断火箭指挥主控微机发生故障时，指挥系统自动切换至火箭指挥副控微机，由火箭指挥副控微机继续完成后续指挥测试流程，火箭指挥副控微机向控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机下达指挥测试命令A；

第二步：控制系统主控微机、动力系统主控微机、测量系统主控微机、控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机接收到指挥测试命令A后，由控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机控制此时间段的工作；

第三步：控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机完成此时间段的工作后，控制系统主控微机、动力系统主控微机和测量系统主控微机向火箭指挥主控微机及火箭指挥副控微机发送指挥回令B；当控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机通过心跳信息b判断相应系统主控微机发生故障时，指挥系统自动切换到控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机，由控制系统副控微机、动力系统副控微机和测量系统副控微机继续完成后续指挥测试流程，并向火箭指挥主控微机及火箭指挥副控微机发送指挥回令B；

第四步：火箭指挥主控微机或火箭指挥副控微机接收到控制系统主控微机、动力系统主控微机及测量系统主控微机或控制系统副控微机、动力系统副控微机及测量系统副控微机发送的指挥回令B后完成此阶段的指挥测试工作，之后进入下阶段工作直至指挥测试结束。