CN106789496B - 一种用于运载火箭的光纤惯组1553b通讯接口电路 - Google Patents

一种用于运载火箭的光纤惯组1553b通讯接口电路 Download PDF

Info

Publication number
CN106789496B
CN106789496B CN201611058749.7A CN201611058749A CN106789496B CN 106789496 B CN106789496 B CN 106789496B CN 201611058749 A CN201611058749 A CN 201611058749A CN 106789496 B CN106789496 B CN 106789496B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fpga
chip
bus
information
measurement unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611058749.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106789496A (zh
Inventor
刘德文
饶范钧
徐挺
石然
胡梦纯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Aerospace Control Technology Institute
Original Assignee
Shanghai Aerospace Control Technology Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Aerospace Control Technology Institute filed Critical Shanghai Aerospace Control Technology Institute
Priority to CN201611058749.7A priority Critical patent/CN106789496B/zh
Publication of CN106789496A publication Critical patent/CN106789496A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106789496B publication Critical patent/CN106789496B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/01—Arrangements thereon for guidance or control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

一种用于运载火箭的光纤惯组1553B通讯接口电路，其特点是采用1553B的总线接口协议进行通讯。该接口电路采用实时嵌入式FPGA和标准VHDL语言、原理图进行混合编程，实现光纤惯组内部电路进行通讯、信息采集、信息处理，并通过1553B总线发送数据信息给运载火箭的箭载计算机。本发明克服原有RS422总线接口传输速率慢，总线网络不够灵活的不足，采用了航空1553B总线协议接口与箭载计算机相联接，并采用两端口互为备份，提高可靠性。

Description

一种用于运载火箭的光纤惯组1553B通讯接口电路
技术领域
本发明涉及一种通讯接口电路。
背景技术
在航天应用领域中普遍使用RS422总线方式将传感仪器等数据传输给火箭的中央计算机进行信息通讯。RS422总线一共采用5根线，2根接收，2根发送，传输线上的节点较少，最多允许在传输线上连接10个节点，即一个主设备和多个从设备，从设备间不能相互通讯。
RS422一般采用双绞线，最大传输距离为1200米，传输速率与距离成反比，最大距离时速率仅为100kbps，与1553B总线相比传输速率较低，分布式处理能力不强，在复杂电磁环境下的抗干扰能力不如1553B总线。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于运载火箭的光纤惯组1553B通讯接口电路，为了保障光纤惯组与运载火箭之间进行可靠通讯，克服原有RS422总线接口传输速率慢，总线网络不够灵活的不足，采用了航空1553B总线协议接口与箭载计算机相联接，并采用两端口互为备份，提高可靠性。
本发明的技术解决方案是：一种用于运载火箭的光纤惯组1553B通讯接口电路，包括：1553B协议芯片、1553B变压器、FPGA、RS422转换芯片、A/D转换器、电源芯片、1553B总线；FPGA接收经RS422转换芯片转换后的温度信息，接收经RS422转换芯片转换后的外部光纤陀螺发送的角速度信息，接收外部I/F电路板发送的TTL脉冲，通过A/D转换器采集电源芯片的电压信息；FPGA对接收的温度信息、角速度信息、TTL脉冲、电压信息进行数据包校验，同时判断接收的全部数据是否处于正常工作范围；如果FPGA接收到的全部数据包无缺失且全部数据处于正常工作范围，则FPGA对接收到的全部数据进行低通滤波、TTL脉冲计数、标度因数转换处理，编制成光纤惯组所需的传感数据格式发送至1553B协议芯片储存；否则，将FPGA接收到的当前全部数据丢弃；1553B协议芯片将传感数据格式的信息传输至1553B变压器；1553B变压器将1553B协议芯片发送的全部信息通过两根互为冗余的1553B总线传输给外部设备；电源芯片为1553B协议芯片、FPGA供电。
所述正常工作范围为温度范围为-40℃～60℃，角速度范围为0～100度/s。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明中采用1553B的总线和实时嵌入式FPGA控制电路结合，具有设计灵活，功能完善的特点，可实现光纤惯组内部电路通讯、信息采集、信息处理，数据高效发送的优点；1553B总线数据传输速度快，传输速率为1Mbps，每条消息最多包含32个字，数据传输速率比一般通讯网高，所需时间短。
(2)本发明的接口电路具有功能模块化的特点，扩展性强，并通过标准的1553B总线技术，提高接口的一致性，简化了对外通信接口设计，便于系列化研制、一弹多型、按需配置，为设备互换提供条件；采用统一总线接口连接系统设备有利于一体化设计。
附图说明
图1为本发明的接口电路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于运载火箭的光纤惯组1553B通讯接口电路包括：接口电路与总线电缆之间通信的1553B协议芯片和专用的1553B变压器，监控电压的A/D转换器，FPGA芯片编写的控制电路，以及给各个集成电路供电的电源芯片、RS422转换芯片、1553B总线。FPGA通过RS422转换芯片与外部温度控制电路相连，通过RS422转换芯片与外部光纤陀螺相连，通过A/D转换器采集电源监控信息，与外部I/F电路板连接，与1553B协议芯片连接；1553B协议芯片通过1553B变压器与外部1553B总线连接；
接口电路的主要作用是：(1)接收外部各类传感信息和自身的监控信息，通过FPGA控制电路进行数据处理；(2)控制1553B协议芯片，通过变压器向外部总线发送。
首先，接口电路接收到由外部的温控电路传输过来的温度差分数据，经过RS422转换后将温度信息送给FPGA控制电路。接口电路与外部的光纤陀螺相连接，通过RS422转换芯片接收到传感器转动的角速度信息。I/F电路板以TTL脉冲的方式发送加速度信号。同时接口电路通过A/D转换器采集电路板的自身电压监控信息，电压监控信息指电源芯片的电压信息。以上所有数据进入FPGA控制电路中先进行数据包校验，确保接收到的数据包完整无缺失，再判断接收的数据处于正常工作范围后进行低通滤波、TTL脉冲计数、标度因数转换等数据处理，最后编制成光纤惯组需求的传感数据格式。正常工作范围为温度范围为-40℃～60℃，角速度范围为0～100度/s。
其次，FPGA控制电路的另一部分重要功能是控制1553B协议芯片，完成协议芯片的初始化、数据存储更新、接收发送等功能。整个接口电路与外部的连接是通过1553B变压器和1553B同轴线缆实现的。两个独立的变压器将接口电路的电压提升后分别连接A、B两根互为冗余的1553B同轴线缆，将光纤惯组的传感数据送到总线上供FCC箭载计算机使用。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种用于运载火箭的光纤惯组1553B通讯接口电路，其特征在于，包括：1553B协议芯片、1553B变压器、FPGA、RS422转换芯片、A/D转换器、电源芯片、1553B总线；FPGA接收经RS422转换芯片转换后的温度信息，接收经RS422转换芯片转换后的外部光纤陀螺发送的角速度信息，接收外部I/F电路板发送的TTL脉冲，通过A/D转换器采集电源芯片的电压信息；FPGA对接收的温度信息、角速度信息、TTL脉冲、电压信息进行数据包校验，同时判断接收的全部数据是否处于正常工作范围；如果FPGA接收到的全部数据包无缺失且全部数据处于正常工作范围，则FPGA对接收到的全部数据进行低通滤波、TTL脉冲计数、标度因数转换处理，编制成光纤惯组所需的传感数据格式发送至1553B协议芯片储存；否则，将FPGA接收到的当前全部数据丢弃；1553B协议芯片将传感数据格式的信息传输至1553B变压器；1553B变压器将1553B协议芯片发送的全部信息通过两根互为冗余的1553B总线传输给外部设备；电源芯片为1553B协议芯片、FPGA供电；整个接口电路与外部的连接是通过1553B变压器和1553B同轴线缆实现的；两个独立的变压器将接口电路的电压提升后分别连接A、B两根互为冗余的1553B同轴线缆，将光纤惯组的传感数据送到总线上供FCC箭载计算机使用；
所述正常工作范围为温度范围为-40℃～60℃，角速度范围为0～100度/s。
CN201611058749.7A 2016-11-22 2016-11-22 一种用于运载火箭的光纤惯组1553b通讯接口电路 Active CN106789496B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611058749.7A CN106789496B (zh) 2016-11-22 2016-11-22 一种用于运载火箭的光纤惯组1553b通讯接口电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611058749.7A CN106789496B (zh) 2016-11-22 2016-11-22 一种用于运载火箭的光纤惯组1553b通讯接口电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106789496A CN106789496A (zh) 2017-05-31
CN106789496B true CN106789496B (zh) 2020-05-12

Family

ID=58911529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611058749.7A Active CN106789496B (zh) 2016-11-22 2016-11-22 一种用于运载火箭的光纤惯组1553b通讯接口电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106789496B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108804249A (zh) * 2018-05-24 2018-11-13 联想(北京)有限公司 信息处理方法及电子设备
CN109682367A (zh) * 2018-12-14 2019-04-26 上海航天控制技术研究所 一种运载火箭用五轴光纤惯组全冗余电路
CN109815179A (zh) * 2018-12-28 2019-05-28 北京精密机电控制设备研究所 一种1553b总线产品化组件
CN109782579A (zh) * 2019-03-13 2019-05-21 重庆零壹空间航天科技有限公司 一种基于冗余架构的分布式运载火箭控制系统
CN110850112A (zh) * 2019-11-22 2020-02-28 上海航天控制技术研究所 一种运载火箭减载用小型化高精度加速度测量装置
CN111077818B (zh) * 2019-12-05 2021-04-16 江西洪都航空工业集团有限责任公司 飞行器数据转发和发射控制的控制盒
CN113008270B (zh) * 2021-02-22 2022-12-27 上海航天控制技术研究所 一种基于三总线接口的十表光纤惯组合成精度测试方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1897404A (zh) * 2005-07-15 2007-01-17 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种用于卫星的小型配电测控系统
CN103218339A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种1553b总线与rs485总线的通信转接系统及控制方法
CN103248537A (zh) * 2013-05-13 2013-08-14 哈尔滨工业大学 基于fc-ae-1553的混合航电系统测试仪

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1897404A (zh) * 2005-07-15 2007-01-17 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种用于卫星的小型配电测控系统
CN103218339A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种1553b总线与rs485总线的通信转接系统及控制方法
CN103248537A (zh) * 2013-05-13 2013-08-14 哈尔滨工业大学 基于fc-ae-1553的混合航电系统测试仪

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
光纤捷联惯性测量单元设计与实现;杨胜等;《中国惯性技术学报》;20060630;第14卷(第3期);第77-79和84页 *
小型化光纤陀螺捷联惯性测量装置的研究与设计;刘会文;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20140115(第01期);第I140-535页 正文第40页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106789496A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106789496B (zh) 一种用于运载火箭的光纤惯组1553b通讯接口电路
CN108063799B (zh) 一种串行分布式模拟量机载采集系统
CN101312302B (zh) 一种不间断电源并机信号的传输方法
Salunkhe et al. Design and implementation of CAN bus protocol for monitoring vehicle parameters
CN206575438U (zh) 一种基于BroadR‑Reach的车载以太网测试转换模块以及测试系统
CN111465526A (zh) 使用光学通信的电池组模块
CN114179824A (zh) 一种无人驾驶的计算系统
CN108318028B (zh) 一种导航系统核心处理电路设计方法
CN213814664U (zh) 一种基于光纤通信的arinc429总线通信设备
US11394583B2 (en) Ethernet interconnection circuit and apparatus
CN107197232A (zh) 基于usb3.0接口的arinc818航空音视频总线数据分析仪
CN110514931A (zh) 具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统及方法
CN207304589U (zh) 基于塑料光纤can总线的航空航天器通信系统
CN107193272B (zh) 一种随钻测控仪器总线测试系统
CN207490918U (zh) 一种用于运载火箭的光纤惯组通讯接口电路
CN101662405B (zh) Can总线的通信电路
CN209627394U (zh) 一种数字信号采集器及系统
CN206542444U (zh) 雷达数据接入设备
CN210380893U (zh) 拓扑板卡及拓扑系统
CN206060814U (zh) 一种用于导航设备监控中信息协议转换及通信的装置
CN116540639B (zh) 一种多轴实时运动控制系统
CN107966936A (zh) 一种rs485通信电路
EP3550730A1 (en) Aircraft communication system and protocol
CN110908846A (zh) 一种spi总线验证方法
CN110244631A (zh) 一种模拟信号采集器、方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant