CN105334760B - 一种试验飞行器地测发控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种试验飞行器地面测试发控系统，属于试验飞行器地面测试、发射与控制的技术领域；现有技术中，试验飞行器控制系统仿真、测试及发射控制一般各有一套甚至多套地面测试系统，各套测试系统软硬件差异较大，技术路径不统一；本发明提供的发控系统包括发控台、远控台，采用网络通信，发控台包括测试主机模块，并且所述测试主机模块采用CPCI总线规范设计，所述测试主机模块的测试主机采用标准CPCI机箱、数字量标准功能板卡、模拟量标准功能板卡、同步串口功能板卡配置而成，所述系统所需测试各模块均按CPCI总线标准进行；使得软件的成熟度更高。系统的研制成本大大降低，提高了系统的兼容性和可靠性，系统重用性增强。

Description

一种试验飞行器地测发控系统
技术领域
本发明属于试验飞行器地面测试、发射与控制的技术领域，更具体地，涉及一种试验飞行器地面测试发控系统。
背景技术
目前，试验飞行器控制系统仿真、测试及发射控制一般各有一套甚至多套地面测试系统，各套测试系统软硬件差异较大，技术路径不一。这种各系统自成体系的测试模式是随着待测产品技术的发展而逐步形成的，为系统的研制与管理带来了方便。但是，随着对待测产品测试、发射技术要求的不断提高，成本要求越来越严格，这种各系统自成体系、各自为战的测试模式越来越体现出其缺点和不足：首先，各套测试系统技术水平参差不齐，标准不统一，造成整套系统兼容性差，可靠性低，系统重用性不高。据统计，目前靶场测试地面设备发生的质量问题已远远多于箭上产品发生的问题；其次，各系统测试数据过于分散，各系统基本上只通过简单的口令应答进行沟通，现场指挥员无法全面了解各系统的测试进程和重要状态，降低了工作效率；软硬件研制成本居高不下。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷和改进需求，本发明提供了一种试验飞行器地面测试发控系统，以网络方式实现箭上各系统测试的集中控制和数据共享，实现测试数据的实时处理、自动判读，完成试验飞行器的全流程综合测试及发射任务，其目的在于以控制系统地面测试发射控制系统为基础，实现了测试、仿真设备一体化的集成，由此解决目前地面测试系统兼容性差，可靠性低，系统重用性不高，以及系统内部协调能力差等技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种试验飞行器地面测试发控系统，其特征在于，所述系统包括：发控台、远控台，所述发控台和所述远控台通过网络进行通讯；
所述发控台，包括测试主机模块、信号调理模块、数据处理模块；
所述测试主机模块实时接收串口数据；所述数据处理模块对数据进行解析并处理；并且所述数据处理模块解析由所述系统发送的网络通讯控制指令包并控制所述测试主机模块输出，所述测试主机模块输出经所述信号调理模块进行信号调理后的信号控制试验飞行器动作；
所述远控台，即客户端，包括多个计算机终端；
所述测试主机采用CPCI总线规范设计，所述测试主机采用标准CPCI机箱、数字量标准功能板卡、模拟量标准功能板卡、同步串口功能板卡配置而成，所述系统所需测试各模块均按CPCI总线标准进行。
优选的，系统还包括信号交互模块以及调度控制模块，所述信号交互模块负责给所述调度控制模块提供数据，同时，当所述调度控制模块需要控制试验飞行器硬件动作时，所述调度控制模块发送网络通讯控制指令包经所述信号交互模块至所述数据处理模块。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)继承原有系统中成熟、合理的设计思想以及可用于新型系统的技术、方案等；采用成熟、先进的测试技术和总线标准，既有利于提高系统的性能指标，又有利于系统的模块化、标准化设计；各系统测试数据的实时共享,对指挥人员、现场测试人员全面了解系统状态、性能及测试进程具有非常重要的意义,有利于现场的决策和及时发现问题。
(2)测试系统集成了电源模块、处理器模块、弹上主流总线模块、采集板(开关量卡)、模拟量采集模块、数字输入输出模块，软硬件实现了模块化，针对不同的待测产品，硬件基本上只需要重新制作相关电缆，软件服务器端程序须依据不同总线通讯协议进行适应性修改，客户端程序应更新仿真、测试以及发射控制流程，尤其是软件的成熟度更高。系统的研制成本大大降低，提高了系统的兼容性和可靠性，系统重用性增强。
附图说明
图1是本发明的系统组成框图；
图2是本发明的综合测试软件网络通讯流程图；
图3是本发明的综合测试软件组成框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明的试验飞行器地面测试发控系统采用前后台分布式设计，由前台现场测试设备、后台客户终端、通讯设备组成。该系统前台即发控台，主要用于与试验飞行器进行直接电气连接，实现对试验飞行器配电断电控制、信号通讯、电池激活、发动机点火、零秒转发功能，设备启动后可以无人值守；后台为远控台，通过远程通讯与前台设备进行信息交互，实现测试发控流程的调度控制、远程信息监控、测试发控信息打印输出及提供人机操作界面。前台与后台设备通过网络接口进行信息交互。
如图1所示，是本发明的产品组成及设备连接关系，具体如下：
该地面测试发控系统包括测试主机、适配器、远控台、网络交换机、时间零秒转发器、电缆网组成。其中，测试主机、适配器组成发控台。
测试主机采用CPCI总线规范设计，测试主机采用标准CPCI机箱、数字量标准功能板卡、模拟量标准功能板卡、同步串口功能板卡配置而成，各测试模块均按CPCI总线标准进行。测试主机与适配器通过电缆连接，测试主机作为前台设备的控制计算机，通过异步RS422和同步RS422通讯接口与试验飞行器进行通讯，通过适配器输出控制指令并接收适配器反馈状态信息进行测量，通过网络接口与远控台进行通信。
适配器主要包含AC/DC程控电源、供电及火工品点火电路、紧急断电功能、测试与发射控制管制、二次电源、A/D采集、开关量信号读入和输出、检漏电电路设计、通讯口设计。
该地面测试发控系统后台标准配置包括一台加固交换机。前台与后台之间通过以太网进行通讯，网络交换机实现对以太网通讯信号的中继，箭上测试数据的分发传递，数据实时共享。
该地面测试发控系统综合测试模块主要包含测试主机模块、信号调理模块、数据处理模块、信号交互模块以及调度控制模块。
发控台即服务器端，由测试主机模块、信号调理模块、数据处理模块组成，测试主机模块实时接收同步RS422串口和异步RS232串口数据，数据处理模块对数据进行解析并处理；同时，测试主机模块实时读取经信号调理模块调理后的开关量输入信号以及AD模拟量信号，并由数据处理模块将数据进行存储，信号交互模块负责给指挥自动化技术系统以及测控计算机等调度控制模块提供数据，同时，当调度控制模块需要控制试验飞行器硬件动作时，调度控制模块依照既定的测试流程发送网络通讯控制指令包经信号交互模块至服务器端数据处理模块，数据处理模块解析网络通讯控制指令包并控制测试主机输出，测试主机输出经信号调理模块进行信号调理后控制试验飞行器动作，包括控制电源系统动作、弹载遥测数据记录仪控制命令、输出电机控制信号、电池激活信号、转电指令、发动机点火信号、控制程控电源输出等。
本发明的综合测试软件网络通讯流程图如图2所示，图中各个部分的描述如下：
测试主机模块启动后，结合信号调理模块实时更新开关量读入信号的状态、AD模拟量、程控电源输出电压值以及同步RS422串口数据，由数据处理模块进行处理，测试主机模块创建与信号交互模块间的通讯接口，通过信号交互模块监听调度控制模块的服务请求；测试主机模块收到调度控制模块服务请求后，对接收到的正常格式数据帧进行解析，根据服务请求中的命令类型和命令参数，将相应的状态信息或确认信息封装完毕后以报文的格式经信号交互模块传送给调度控制模块，调度控制模块收到测试主机模块的应答后，对连接状态进行确认并获取到相应状态信息或动作执行确认信息，其中，命令类型分为获取状态信息和动作命令，命令参数是对获取状态信息和动作命令的进一步细化。获取状态信息包含开关量读入信号的状态、AD模拟量电压值、程控电源输出电压值以及同步RS422串口数据等；动作命令包括控制电源系统动作、弹载遥测数据记录仪控制命令、输出电机控制信号、电池激活信号、转电指令、发动机点火信号、控制程控电源输出等。
本发明的综合测试模块组成框图如图3所示，图中各个部分的描述如下：
测试主机模块直接与硬件交互，实时接收同步RS422串口和异步RS232串口数据并解析、开关量输入信号的读取、AD模拟量信号的读取，向程控电源转发电压控制串口数据，向试验飞行器转发客户端异步RS422串口测试和控制命令，接收调度控制模块动作命令，输出相应开关量输出信号；调度控制模块经信号交互模块发送网络通讯控制指令包至测试主机模块，获取开关量读入信号的状态、AD模拟量电压值、程控电源输出电压值以及同步RS422串口数据，并控制底层接口程序间隔控制程控电源电压输出，向试验飞行器发送异步RS422串口测试和控制命令。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种试验飞行器地面测试发控系统，其特征在于，所述系统包括：发控台、远控台，所述发控台和所述远控台通过网络进行通讯；
地面测试发控系统采用前后台分布式设计，由前台现场测试设备、后台客户终端、通讯设备组成；该系统前台即发控台，主要用于与试验飞行器进行直接电气连接，实现对试验飞行器配电断电控制、信号通讯、电池激活、发动机点火、零秒转发功能，设备启动后可以无人值守；后台为远控台，通过远程通讯与前台设备进行信息交互，实现测试发控流程的调度控制、远程信息监控、测试发控信息打印输出及提供人机操作界面；
前台与后台之间通过以太网进行通讯；
所述发控台，包括测试主机模块、信号调理模块、数据处理模块以及AC/DC电源；
所述测试主机模块实时接收信号调理模块的同步RS422串口和AC/DC电源的异步RS232串口数据；所述数据处理模块对数据进行解析并处理；并且所述数据处理模块解析由所述系统发送的网络通讯控制指令包并控制所述测试主机模块输出，所述测试主机模块输出经所述信号调理模块进行信号调理后的信号控制试验飞行器动作；
所述远控台，即客户端，包括多个计算机终端；
所述测试主机模块采用CPCI总线规范设计，所述测试主机模块的测试主机采用标准CPCI机箱、数字量标准功能板卡、模拟量标准功能板卡、同步串口功能板卡配置而成，所述系统所需测试各模块均按CPCI总线标准进行；
所述系统还包括信号交互模块以及调度控制模块，所述信号交互模块负责给所述调度控制模块提供数据，同时，当所述调度控制模块需要控制试验飞行器硬件动作时，所述调度控制模块发送网络通讯控制指令包经所述信号交互模块至所述数据处理模块。
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