CN105425671A - 月球探测用分布式信息系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种月球探测用分布式信息系统，根据月球探测的整体功能规划及布局进行系统划分与实现，将航天器不同区域的设备分别由不同的信息处理单机进行控制；各区域信息处理单机分别采集管辖区域测量单元的测量信息，按照既定的控制策略，独立控制相应的执行机构做出相应的控制动作。需要各区域联合信息进行控制时，由主信息处理单机1作为主控制单机，各次信息处理单机2、3、4采集各自管辖区域内测量单元的测量信息，通过总线传输给主信息处理单机1，主信息处理单机1综合自己管辖区域内测量单元的测量信息及各次信息处理单机的联合测量信息，按照既定的控制策略，将联合控制信息向自身管辖区域内的执行机构发送或通过总线传输给各个次信息处理单机，控制相应的执行机构做出相应联合控制动作。

Description

月球探测用分布式信息系统
技术领域
本发明涉及一种月球探测用分布式信息系统。
背景技术
现有技术中，对于航天器信息处理系统主要是由中心控制器集中进行处理与控制。中心控制器通过总线采集各远置终端的遥测信息，集中汇总处理后将控制信息通过总线传给各远置终端，各远置终端被动地对相应执行机构进行控制。
目前一般采用一个中心控制器配置多个远置终端的方式，这种方式在航天器设备不多、布局比较集中的情况下是合适的，但若在航天器设备比较多、布局比较分散复杂的情况下该种方式是不合适的。例如某型号航天器结构上分为多个部分，设备较多且分散在不同的区域，如采用集中采集与控制的方式，则实施比较困难，电缆走线布局复杂、信号衰减厉害、采集控制均易出错，且在实时性要求较高时不易达到要求。这种集中采集与控制方式就不适用于这种多器组合的航天领域。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种月球探测用分布式信息系统。
根据本发明提供的一种月球探测用分布式信息系统，包括：主信息处理单机、次信息处理单机、通信总线、测量单元和执行机构；
所述主信息处理单机和至少一个所述次信息处理单机分别接至所述通信总线进行相互通信；
所述次信息处理单机用于：
独立地采集其所管辖区域内的所述测量单元的检测信息，
将所述检测信息发送给所述主信息处理单机，并根据自所述主信息处理单机接收的联合控制信息对其所管辖区域内的执行机构进行联合动作控制，
或，单独根据自其所管辖区域内测量单元接收的检测信息对其所管辖区域内的执行机构进行独立动作控制；
所述主信息处理单机用于：
独立地采集其所管辖区域内的所述测量单元的检测信息，
根据自其所管辖区域内所述测量单元和所述次信息处理单机接收的检测信息，生成并向自身管辖区域内的执行机构和所述次信息处理单机发送联合控制信息，实现对所有执行机构的联合动作控制，
或，单独根据自其所管辖区域内测量单元接收的检测信息对其所管辖区域内的执行机构进行独立动作控制。
作为一种优化方案，所述主信息处理单机所管辖区域与所述次信息处理单机所管辖区域相互独立。
作为一种优化方案，所述主信息处理单机所管辖区域与所述次信息处理单机所管辖区域为相互独立的地理区域。
作为一种优化方案，所述主信息处理单机所管辖区域与所述次信息处理单机所管辖区域为同一地理区域中相互独立的设备类别。
作为一种优化方案，所述次信息处理单机的控制芯片为80C32芯片。
作为一种优化方案，所述主信息处理单机的控制芯片为TSC695芯片。
作为一种优化方案，所述通信总线为1553B总线。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
采用本发明的月球探测用分布式信息系统，分区域独立实施信息采集与机构控制，极大地降低了在航天器结构复杂、设备布局分散、实时性要求高的条件下集中进行信息采集与机构控制实施的难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，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。附图中：
图1是可选实施例中的一种月球探测用分布式信息系统架构。
具体实施方式
下文结合附图以具体实施例的方式对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，还可以使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。
在本发明提供的一种月球探测用分布式信息系统，如图1所示，包括：主信息处理单机、次信息处理单机、通信总线、测量单元和执行机构；
所述主信息处理单机和至少一个所述次信息处理单机分别接至所述通信线总线进行相互通信；
所述次信息处理单机用于：
独立地采集其所管辖区域内的所述测量单元的检测信息，
将所述检测信息发送给所述主信息处理单机，并根据自所述主信息处理单机接收的联合控制信息对其所管辖区域内的执行机构进行联合动作控制，
或，单独根据自其所管辖区域内测量单元接收的检测信息对其所管辖区域内的执行机构进行独立动作控制；
所述主信息处理单机用于：
独立地采集其所管辖区域内的所述测量单元的检测信息，
根据自其所管辖区域内所述测量单元和所述次信息处理单机接收的检测信息，生成并向自身管辖区域内的执行机构和所述次信息处理单机发送联合控制信息，实现对所有执行机构的联合动作控制，
或，单独根据自其所管辖区域内测量单元接收的检测信息对其所管辖区域内的执行机构进行独立动作控制。
在需要多个测量单元联合测量或多个执行机构联合动作的情况下，本实施例中的月球探测用分布式信息系统，由所述主信息处理单机进行信息汇总和主控，通过通信总线收集汇总所有次信息处理单机采集的各自分管区域测量单元的测量信息和主信息处理单机自身管辖区域内的测量信息，综合处理后按照既定的控制策略，将联合控制信息向自身管辖区域内的执行机构发送并/或通过通信总线传输给各次信息处理单机，控制相应的执行机构做出相应的动作或多机构联合动作，实现联合控制。
而在各执行机构各自独立动作、无需相互配合的情况下，本实施例中的月球探测用分布式信息系统在处理各区域的测量与控制信息时，主、次信息处理单机独立工作。如图1中的次信息处理单机2、次信息处理单机3和次信息处理单机4分别对各自管辖区域内的测量单元的检测信息进行采集，不必将采集的检测信息传送给主信息处理单机1，而是各自独立地根据预设的策略将采集的检测信息进行相应处理，按照既定控制策略，及时准确地对各自管辖区域的执行机构进行相应的独立动作控制，省却了信息的传递及主信息处理单机1集中处理的延迟，响应速度完全满足实时精准控制的应用要求。
作为一种实施例，所述主信息处理单机所管辖区域与所述次信息处理单机所管辖区域相互独立。
作为一种管辖区域的实施例，所述主信息处理单机所管辖区域与所述次信息处理单机所管辖区域为相互独立的地理区域。本实施例中的管辖区域是月球上实际操作中实实在在的地理区域，每个地理区域都由一个主信息处理单机或次信息处理单机独立地控制，仅在需要联合测量或控制时这些单机相互通信进行信息汇总处理的联合控制。
作为另一种管辖区域的实施例，所述主信息处理单机所管辖区域与所述次信息处理单机所管辖区域为同一地理区域中相互独立的设备类别。本实施例中的管辖区域不是地理上的区分，而是所管理的设备上的区分。例如：主信息处理单机1管辖区域为图像的采集控制，其所管辖区域中的测量单元为摄像头，执行机构为承载所述摄像头的云台。次信息处理单机2管辖区域为山体湿度的采集控制，其所管辖区域中的测量单元为湿度传感器，其执行机构为承载所述湿度传感器的升降机。次信息处理单机3管辖区域为光照度的采集控制，其所管辖区域中的测量单元为光照度传感器，其执行机构为承载所述光照度传感器的方位调整机构。次信息处理单机4管辖区域为月球土壤的采集检验控制，其所管辖区域中的测量单元为土壤检测仪，其执行机构为承载所述土壤检测仪的挖掘机械臂。对所述挖掘机械臂的控制需要用到所述摄像头的测量信息、所述湿度传感器的测量信息以及所述光照度传感器的测量信息，根据上述测量信息综合处理结果，控制所述挖掘机械臂的相应动作；为获得更好的综合测量信息、达到更好的控制效果，控制所述挖掘机械臂动作的过程中需要同时控制承载所述摄像头的云台、承载所述湿度传感器的升降机、承载所述光照度传感器的方位调整机构的联合动作。在本实施例中，主、次信息处理单机所管辖的管控设备类别不同，其所完成的工作都不相同，但在需要协同工作时，可通过通信总线进行联合测量与联合控制。
作为一种实施例，所述次信息处理单机的控制芯片为80C32芯片。
作为一种实施例，所述主信息处理单机的控制芯片为TSC695芯片。
本实施例中，所述主信息处理单机1采用TSC695作为控制芯片，所述次信息处理单机2、次信息处理单机3、次信息处理单机4采用80C32作为控制芯片，所述通信总线采用1553B总线。在需要联合测量与控制时，各信息处理单机通过1553B总线传送检测信息与控制信息。
在本发明的技术方案中，对于分区域的测量与控制信息，所述次信息处理单机2、次信息处理单机3、次信息处理单机4作为各自分管区域的完全独立自主的控制器，对执行机构独立进行相应的控制。某区域的状态更改不会影响信息系统整体方案结构，只需相应区域进行适应性调整即可满足新的要求，完全满足系统灵活多变的应用需求。
采用本实施例的月球探测用分布式信息系统，月球探测航天器各组成部分的测量信息与控制信息分别由不同的信息处理单机实施，大大降低了技术背景中所提及的集中实现的难度，保证了月球探测航天器信息采集与控制功能的正常工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种月球探测用分布式信息系统，其特征在于，包括：主信息处理单机、次信息处理单机、通信总线、测量单元和执行机构；
所述主信息处理单机和至少一个所述次信息处理单机分别接至所述通信总线进行相互通信；
所述次信息处理单机用于：
独立地采集其所管辖区域内的所述测量单元的检测信息，
将所述检测信息发送给所述主信息处理单机，并根据自所述主信息处理单机接收的联合控制信息对其所管辖区域内的执行机构进行联合动作控制，
或，单独根据自其所管辖区域内测量单元接收的检测信息对其所管辖区域内的执行机构进行独立动作控制；
所述主信息处理单机用于：
独立地采集其所管辖区域内的所述测量单元的检测信息，
根据自其所管辖区域内所述测量单元和所述次信息处理单机接收的检测信息，生成并向自身管辖区域内的执行机构和所述次信息处理单机发送联合控制信息，实现对所有执行机构的联合动作控制，
或，单独根据自其所管辖区域内测量单元接收的检测信息对其所管辖区域内的执行机构进行独立动作控制。
2.根据权利要求1所述的一种月球探测用分布式信息系统，其特征在于，所述主信息处理单机所管辖区域与所述次信息处理单机所管辖区域相互独立。
3.根据权利要求2所述的一种月球探测用分布式信息系统，其特征在于，所述主信息处理单机所管辖区域与所述次信息处理单机所管辖区域为相互独立的地理区域。
4.根据权利要求2所述的一种月球探测用分布式信息系统，其特征在于，所述主信息处理单机所管辖区域与所述次信息处理单机所管辖区域为同一地理区域中相互独立的设备类别。
5.根据权利要求1所述的一种月球探测用分布式信息系统，其特征在于，所述次信息处理单机的控制芯片为80C32芯片。
6.根据权利要求1所述的一种月球探测用分布式信息系统，其特征在于，所述主信息处理单机的控制芯片为TSC695芯片。
7.根据权利要求1所述的一种月球探测用分布式信息系统，其特征在于，所述通信总线为1553B总线。
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