CN106157593A - 一种应用于交会对接的遥测系统 - Google Patents

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CN106157593A CN201610532125.8A CN201610532125A CN106157593A CN 106157593 A CN106157593 A CN 106157593A CN 201610532125 A CN201610532125 A CN 201610532125A CN 106157593 A CN106157593 A CN 106157593A
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黄艳军
林型勇
顾汝青
吴维林
沈伊慧
季彦芳
辛峰
张明栋
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    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom

Abstract

本发明提供了一种应用于交会对接的遥测系统，包括：中控采编单元及至少一个远置单元；远置单元设于对应的舱段内并用于采集该舱段内的遥测参数数据；中控采编单元设于对应的舱段内并用于采集该舱段内的环境参数，以及用于逐次获取所述遥测参数数据，并将所述环境参数及遥测参数数据进行组帧后发送至待接收数据的通道。本发明系统采用集中式与分布式兼容、通用化、模块化的设计方案，实现了交会对接遥测系统参数多、分布广泛、帧格式复杂、可靠性要求高、数据的多通道下行等要求，该系统具有遥测帧格式可编程、可扩展性强、抗干扰能力强、通用性好、可靠性高、结构简单等特点。

Description

一种应用于交会对接的遥测系统
技术领域
本发明涉及空间遥控遥测技术领域，特别涉及一种应用于交会对接的遥测系统。
背景技术
交会对接系统的运输飞船由舱段1、舱段2、舱段3等组成，运行过程又分为上升段、运行段和返回段，遥测系统的工作涉及整个飞行时间，整个过程涉及多种采集的遥测帧格式。因此，交会对接遥测的系统数据容量大、测量的参数多(达几千)、帧格式复杂、工作状态变化大(经历系统整个运行过程)、系统的可靠性要求高等，同时要实现数据的多通道下行，系统的功耗、体积和重量要进行严格控制。现有的交会对接系统往往存在着系统结构复杂、功耗大、体积大、重量大的问题。
针对交会对接遥测系统的需求特点，需要设计一种新型的应用于交会对接的遥测系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于交会对接的遥测系统，以解决现有的交会对接系统存在的系统结构复杂、功耗大、体积大、重量大的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种应用于交会对接的遥测系统，包括：中控采编单元及至少一个远置单元；
所述远置单元设于对应的舱段内并用于采集该舱段内的遥测参数数据；
所述中控采编单元设于对应的舱段内并用于采集该舱段内的环境参数，以及用于逐次获取所述遥测参数数据，并将所述环境参数及遥测参数数据进行组帧后发送至待接收数据的通道。
较佳地，所述远置单元通过标准的遥测数字量接口与所述中控采编单元进行数据通信，并受所述中控采编单元控制。
较佳地，所述遥测数字量接口为双机热备份形式。
较佳地，所述中控采编单元包括：模拟量交互模块，用于获取所述环境参数及遥测参数数据；
AD转换模块，用于将模拟形式的所述环境参数及遥测参数数据转换为数字形式；
数据合成模块，其设置为可编程的遥测帧格式组帧控制电路，用于将数字形式的所述环境参数及遥测参数数据进行组帧以得到不同帧格式的遥测帧数据；
指令电路，用于获取指令以根据指令采集不同的遥测参数数据；
DPSK调制模块，用于将所述遥测帧数据进行DPSK调制，得到调制并输出至应答机下行通道；
1553B总线接口模块，用于将同步的所述遥测帧数据发送至异步数管系统；
RS422接口模块，用于将所述遥测帧数据发送至中继。
较佳地，所述中控采编单元还包括：电源模块及控制模块，电源模块用于为各模块进行供电，控制模块用于控制各个模块根据交会对接的各个阶段及各种状态控制各模块的工作。
较佳地，所述中控采编单元的部分模块为双机热备份形式。
较佳地，所述中控采编单元分别通过DPSK输出接口、1553B串行总线接口及RS422接口与待接收数据的应答机下行通道、数管下行通道及中继下行通道进行数据通信，实现数据下行通道的冗余设计。
较佳地，所述远置单元包括：
电源电路，用于为远置单元供电；
AD转换电路，用于将模拟形式的所述环境参数及遥测参数数据转换为数字形式；
模拟量交换电路，用于获取所述环境参数及遥测参数数据；
控制电路，用于发送信号控制所述AD转换电路和模拟量交换电路逐次采集遥测参数数据，以及按照一定的顺序将所述采集后遥测参数数据发送至所述中控采编单元。
较佳地，当所述远置单元为两个以上时，所述中控采编单元与各所述远置单元之间为星形连接的方式。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过对交会对接遥测系统的部分双机热备份、逐次采集的抗长线干扰、遥测帧数据多通道下行的设计，既确保系统在寿命期内工作的可靠性，又降低了系统的功耗、体积和重量，提高系统受干扰后的恢复能力，在交会对接飞行试验中，取得了圆满成功。
遥测系统采用通用化、模块化的设计，产品功能划分明确，结构简单，拆装方便，系统的规模和数据的采集量灵活，可扩展性很强，经简单改造，可用于各种卫星和导弹的测控；遥测数据采集系统也可推广应用于各种民用领域，特别适合由于采集数据量大、环境条件苛刻、可靠性要求高的应用场合，具有良好的社会和经济效益。
本发明的遥测系统可以较好地满足交会对接的遥测系统数据容量大、测量的参数多(达几千)、帧格式复杂、工作状态变化大(经历系统整个运行过程)、系统的可靠性要求高、数据的下行通道多、系统功耗小、体积小、重量轻等需求。
附图说明
图1为本发明优选实施例的应用于交会对接的遥测系统的系统框图；
图2为本发明优选实施例的中控采编单元与远置单元通信接口逻辑关系图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，兹以一优选实施例，并配合附图对本发明作详细说明，具体如下：
如图1所示，本实施例提供的应用于交会对接的遥测系统应用于一个交会对接系统的运输飞船，该飞船包括A、B、C三个舱段，对应地，本实施例提供的应用于交会对接的遥测系统包括：中控采编单元10、第一远置单元20及第二远置单元30；其中，中控采编单元10设于对应的舱段A内，第一远置单元20设于对应的舱段B内，第二远置单元30设于对应的舱段C内。
第一远置单元20用于采集舱段A内的遥测参数数据；第二远置单元30用于采集舱段C内的遥测参数数据；中控采编单元10用于采集该舱段内的环境参数，以及用于逐次获取来自第一远置单元20及第二远置单元30的各路遥测参数数据，并将上述的环境参数及遥测参数数据进行组帧后发送至待接收数据的通道。
具体地，第一远置单元20及第二远置单元30分别通过标准的遥测数字量接口与中控采编单元10进行数据通信，并受该中控采编单元10控制。通信接口关系如图2所示，获取远置单元采集的遥测数据；同时采集飞船舱段A段遥测参数，采用可编程的遥测帧格式组帧控制电路生成不同帧格式的遥测帧数据，用于满足交会对接的各阶段和各种状态的测量需求。该遥测系统采用逐次采集的方式(即不仅用帧同步标志(FJ)进行每一帧起始路序的核对，还利用路控信号(LK)对每一路的起始位置进行核对，使中央采编单元和远置单元在每一路数据传输中都进行一次波道位置的校对，及时纠正失步)进行数据(PCM)的传送，解决长线传输过程中信号毛刺引起的数据传输错误。
其中，本实施例的遥测数字量接口为双机热备份形式。中控采编单元10与该两个远置单元之间为星形连接的方式。
中控采编单元10包括：模拟量交互模块，用于获取上述的环境参数及遥测参数数据；AD转换模块，用于将模拟形式的环境参数及遥测参数数据转换为数字形式；数据合成模块，其设置为可编程的遥测帧格式组帧控制电路，用于将数字形式的所述环境参数及遥测参数数据进行组帧以得到不同帧格式的遥测帧数据；指令电路，用于获取指令以根据指令采集不同的遥测参数数据；DPSK调制模块，用于将遥测帧数据进行DPSK调制，得到调制并输出至应答机下行通道；1553B总线接口模块，用于将同步遥测系统的遥测帧数据发送至异步数管系统(图2中的码同步(MT)控制完成)；RS422接口模块，用于将上述的遥测帧数据发送至中继。还包括：电源模块及控制模块，电源模块用于为各模块进行供电，控制模块用于控制各个模块根据交会对接的各个阶段及各种状态控制各模块的工作。
其中，中控采编单元10的上述各模块为双机热备份形式，或仅接口模块、数据合成模块、调制电路部分采用双机热备份形式。双机热备份形式可有效地提高设备的可靠性。
具体地，中控采编单元10分别通过DPSK输出接口、1553B串行总线接口及RS422接口与待接收数据的应答机下行通道、数管下行通道及中继下行通道进行数据通信。
本实施例中的第一远置单元及第二远置单元结构相同，均包括：电源电路，用于为远置单元供电；AD转换电路，用于将模拟形式的所述环境参数及遥测参数数据转换为数字形式；模拟量交换电路，用于获取所述环境参数及遥测参数数据；控制电路，用于发送信号控制所述AD转换电路和模拟量交换电路逐次采集遥测参数数据，以及按照一定的顺序将所述采集后遥测参数数据发送至所述中控采编单元。
在其他优选实施例中，远置单元的数量可以为一个或多个，其数量与飞船的舱段数量相对应设置即可，多个远置单元时，各个远置单元与中控采编单元间均为星形的连接方式，并受中控采编单元控制。但各个远置单元及中控采编单元均可独立进行数据采集及编程更改需要，但当需要彼此协同工作时，由中控采编单元控制自身及各个采编单元的协同工作。这种采用星形连接的集中式与分布式兼容数据采集系统，简化了舱段间的电缆连接，提高采编精度。
该系统采用集中式与分布式兼容，系统的中控采编单元及远置单元采用通用化、模块化的设计方式，实现了交会对接遥测系统参数多、分布广泛、帧格式复杂、可靠性要求高、数据的多通道下行等要求，该系统具有遥测帧格式可编程、可扩展性强、抗干扰能力强、通用性好、可靠性高、结构简单等特点。
当然，本发明提供的一种应用于交会对接的遥测系统并不仅限于本实施例为限，还可以通过对用户接口的接口类型、系统的规模、数据的采集量、数据速率和工作模式等进行配置或升级，使得本发明的应用范围更加广泛。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种应用于交会对接的遥测系统，其特征在于，包括：中控采编单元及至少一个远置单元；
所述远置单元设于对应的舱段内并用于采集该舱段内的遥测参数数据；
所述中控采编单元设于对应的舱段内并用于采集该舱段内的环境参数，以及
用于逐次获取所述遥测参数数据，并将所述环境参数及遥测参数数据进行组帧后发送至待接收数据的通道。
2.根据权利要求1所述的应用于交会对接的遥测系统，其特征在于，所述远置单元通过标准的遥测数字量接口与所述中控采编单元进行数据通信，并受所述中控采编单元控制。
3.根据权利要求2所述的应用于交会对接的遥测系统，其特征在于，所述遥测数字量接口为双机热备份形式。
4.根据权利要求1所述的应用于交会对接的遥测系统，其特征在于，所述中控采编单元包括：模拟量交互模块，用于获取所述环境参数及遥测参数数据；AD转换模块，用于将模拟形式的所述环境参数及遥测参数数据转换为数字形式；
数据合成模块，其设置为可编程的遥测帧格式组帧控制电路，用于将数字形式的所述环境参数及遥测参数数据进行组帧以得到不同帧格式的遥测帧数据；
指令电路，用于获取指令以根据指令采集不同的遥测参数数据；
DPSK调制模块，用于将所述遥测帧数据进行DPSK调制，得到调制并输出至应答机下行通道；
1553B总线接口模块，用于将同步的所述遥测帧数据发送至异步数管系统；
RS422接口模块，用于将所述遥测帧数据发送至中继。
5.根据权利要求4所述的应用于交会对接的遥测系统，其特征在于，所述中控采编单元还包括：电源模块及控制模块，电源模块用于为各模块进行供电，控制模块用于控制各个模块根据交会对接的各个阶段及各种状态控制各模块的工作。
6.根据权利要求4所述的应用于交会对接的遥测系统，其特征在于，所述中控采编单元的部分模块为双机热备份形式。
7.根据权利要求1或4所述的应用于交会对接的遥测系统，其特征在于，所述中控采编单元分别通过DPSK输出接口、1553B串行总线接口及RS422接口与待接收数据的应答机下行通道、数管下行通道及中继下行通道进行数据通信，实现数据下行通道冗余设计。
8.根据权利要求1所述的应用于交会对接的遥测系统，其特征在于，所述远置单元包括：
电源电路，用于为远置单元供电；
AD转换电路，用于将模拟形式的所述环境参数及遥测参数数据转换为数字形式；
模拟量交换电路，用于获取所述环境参数及遥测参数数据；
控制电路，用于发送信号控制所述AD转换电路和模拟量交换电路逐次采集遥测参数数据，以及按照一定的顺序将所述采集后遥测参数数据发送至所述中控采编单元。
9.根据权利要求1所述的应用于交会对接的遥测系统，其特征在于，当所述远置单元为两个以上时，所述中控采编单元与各所述远置单元之间为星形连接的方式。
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