CN107483476B - 一种校飞航路中合作目标控制的实现方法 - Google Patents

一种校飞航路中合作目标控制的实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107483476B
CN107483476B CN201710799167.2A CN201710799167A CN107483476B CN 107483476 B CN107483476 B CN 107483476B CN 201710799167 A CN201710799167 A CN 201710799167A CN 107483476 B CN107483476 B CN 107483476B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
frame
protocol
power supply
case
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
CN201710799167.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107483476A (zh
Inventor
谢勇
潘高峰
瞿元新
何剑伟
夏利利
刘四方
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.)
No63686 Troops Pla
Original Assignee
No63686 Troops Pla
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 No63686 Troops Pla filed Critical No63686 Troops Pla
Priority to CN201710799167.2A priority Critical patent/CN107483476B/zh
Publication of CN107483476A publication Critical patent/CN107483476A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107483476B publication Critical patent/CN107483476B/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
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4282—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus
    • G06F13/4286—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus using a handshaking protocol, e.g. RS232C link

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明涉及一种校飞航路中合作目标控制的实现方法，所述方法包括以下步骤：步骤一、采用分级设计理念对系统进行了方案拟制，协议转换机箱为一级控制对象，负责区分加断电和模式切换指令，分发给电源控制机箱或合作目标；电源控制机箱或合作目标为二级控制对象，电源控制机箱根据指令完成继电器控制；合作目标接收模式切换指令，完成模式切换；步骤二、采用截断控制协议进行数据帧设计，根据数据长度进行数据帧判断，根据功能码区分控制模式，根据地址码区别串口号，将对象协议帧通过指定串口发出；对象反馈帧为应答机或Modbus器件反馈的数据帧。

Description

一种校飞航路中合作目标控制的实现方法
技术领域
本发明涉及一种校飞航路中合作目标控制的实现方法。属于控制工程技术领域。
背景技术
对于路基或海基测控系统而言，在测控设备发生升级改造等工程后，一般采用校飞技术手段进行全系统的定检。所谓校飞就是在飞机上装配合作目标(应答机等)，飞机按照预定航迹实施飞行，测控设备跟踪机上目标，通过机上精度鉴定与测控系统的跟踪参数进行处理，完成性能检验或精度分析，从而提高任务中的定轨精度。在海基测控系统校飞中，由于测控设备涵盖多个频段，每个频段又有多个工作模式需要鉴定，就造成机上合作目标多，给安装、控制带来很大难度；特别是飞行前设定了合作目标工作模式，在校飞航路中无法进行更改，导致即使某一模式已经满足数据量要求，也只能在下一个架次进行模式更换，造成了资源的极大浪费。为减少合作目标数量，提高系统可靠性，在合作目标可以实现模式控制的情况下，原有的单一控制设备加断电的方式已经不适应校飞需要，急需提供一种在校飞航路中可以根据需要进行合作目标模式切换的方式，来提高飞行利用率、节省飞行消耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种校飞航路中合作目标控制的实现方法，按照二级控制对象进行系统设计，主控器为便携式平板电脑，一级控制对象为协议转换机箱，二级为电源控制机箱和合作目标，通过设计协议保证通信安全，在不更改二级控制对象的控制协议基础上，实现了合作目标的加断电和模式控制功能，具有成本低、功能强、扩展性好的特点。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种校飞航路中合作目标控制的实现方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一、以分级设计理念完成系统构建
采用分级设计理念对系统进行了方案拟制，主控器采用便携式平板电脑，指令通过RS485总线发给协议转换机箱，协议转换机箱为一级控制对象，负责区分加断电和模式切换指令，分发给电源控制机箱或合作目标；电源控制机箱或合作目标为二级控制对象，电源控制机箱根据指令完成继电器控制；合作目标接收模式切换指令，完成模式切换；
步骤二、设计通信帧完成指令可靠传输
采用截断控制协议进行数据帧设计，接收数据格式如下：包括1字节的数据长度，1字节的功能码，1字节的地址码和n字节的对象协议帧，其中数据长度为整帧byte数；功能码用于区分模式切换和供电控制；地址码用于区分模式切换时对应的应答机；对象协议帧为应答机本身的协议，以及电源机箱内部器件的Modbus协议；处理时，根据数据长度进行数据帧判断，根据功能码区分控制模式，根据地址码区别串口号，将对象协议帧通过指定串口发出；控制反馈帧格式如下：1字节的数据长度，1字节的功能码，1字节的地址码和n字节的对象反馈帧，其中数据长度为整帧数据长度；功能码与接收数据的功能码相同；地址码与接收数据的地址码相同；对象反馈帧为应答机或Modbus器件反馈的数据帧。
优选地，所述步骤一中的协议转换机箱应用，实现了协议转换的硬件结构；步骤二中的截断控制协议，将不同协议的待控设备进行了高效整合。
优选地，协议转换机箱核心为一个多路串口板，多路串口板的RS422接口芯片选定TI的高速驱动器AM26LV31E和高速发送器AM26LV32E，隔离芯片选定AD的4通道接收隔离器ADuM6404和4通道发送隔离器ADuM6400，不仅实现了信号隔离，同时电源和地也实现隔离，进而完成4路RS422串口设计；多路串口板的RS485接口芯片选定SP3485，共两路串口，一路为系统总线，作为协议转换机箱的输入端；一路为控制电源机箱总线，作为协议转换机箱的输出端。
优选地，电源控制机箱采用小电流控制大电流的方式根据指令完成继电器控制。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明设计的系统设计具有低成本特点。
(2)本发明设计的帧格式具有灵活安全特点。
(3)本发明兼顾考虑了系统扩展的设计问题。
附图说明
图1为本发明一种校飞航路中合作目标控制的实现方法的流程图。
图2为本发明一种校飞航路中合作目标控制的实现方法中控制策略图。
图3为本发明一种校飞航路中合作目标控制的实现方法中协议转换机箱原理图。
图4为本发明一种校飞航路中合作目标控制的实现方法中系统原理图。
图5为本发明一种校飞航路中合作目标控制的实现方法中帧结构图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明涉及一种校飞航路中合作目标控制的实现方法，功能为在机上根据校飞工作需要，通过操控平板电脑完成合作目标的加断电和模式切换参数进行变化，具体过程为：
第一步、以分级设计理念完成系统构建
所设计系统需要在校飞航路中完成合作目标加断电以及其模式切换功能，采用分级设计理念对系统进行了方案拟制，控制策略如图2所示，主控器采用便携式平板电脑，指令通过RS485总线发给协议转换机箱，协议转换机箱为一级控制对象，负责区分加断电和模式切换指令，分发给电源控制机箱或合作目标，其原理图如图3所示。电源控制机箱或合作目标为二级控制对象，电源控制机箱根据指令完成继电器控制，这里采用小电流控制大电流继电器的方法，既可保证供电安全，又可保证通信安全；合作目标接收模式切换指令，完成模式切换，系统原理如图4所示。协议转换机箱的作用是完成各个下级控制部件间协议的一个转换，类似于软件中的“中间件”，通过这个硬件“中间件”在无需更改新老设备协议的情况下，可以实现了新老设备的一个有机结合；其核心为一个多路串口板，鉴于合作目标为RS422接口，本发明RS422接口芯片选定TI的高速驱动器AM26LV31E和高速发送器AM26LV32E，隔离芯片选定AD的4通道接收隔离器ADuM6404和4通道发送隔离器ADuM6400，除了信号隔离外，可分别隔离出驱动器和发送器的隔离电源ISO_VCC和隔离地ISO_GND，这样不仅完成信号隔离，同时电源和地也完成隔离，实现了4路RS422串口设计。电源控制机箱采用二级电源控制技术，即小电流控制大电流，其中为减少通信线路，保证总线控制可靠，小电流继电器采用RS485接口的ADAM4017+模块，该模块遵循Modbus协议，对其控制的协议转换机箱的RS485接口芯片选定SP3485，完成2路RS485串口设计，一路为系统总线，对协议转换机箱而言为输入端；一路为控制电源机箱总线，对协议转换机箱而言为输出端。整个系统设计清晰、合理，接口规范，控制简单，成本低廉。
第二步、设计通信帧完成指令可靠传输
由于合作目标为一个厂家生产，采用了其行业标准的控制协议，而且所有产品的控制协议均相同，如采用总线技术将无法区分命令发送的对象，将导致一条命令所有合作目标均响应。为克服这一情况，本发明采用截断控制协议进行数据帧设计，接收数据格式如下：数据长度(1byte)+功能码(1byte)+地址码(1byte)+对象协议帧(nbyte)，其中数据长度为整帧byte数；功能码为用于区分模式切换(01)、供电控制(02)；地址码用于区分模式切换时对应的应答机；对象协议帧为应答机本身的协议，以及电源机箱内部器件的Modbus协议。程序处理时，根据数据长度进行数据判读，既可以作为数据帧校验的依据，也可以作为串口循环发送的次数；根据功能码区分控制模式，包括模式控制和加断电控制；通过地址码区别串口号发出指令，可以通过地面设备检验切换情况，而无需判断应答机本身的响应指令。比如一个帧格式为07 01 03 07 7B 03 26，代表整帧数据长度为7byte，控制命令为模式切换，需要对3#串口进行写命令，通过去掉整帧的前3个byte，得到4个byte的对象协议帧(077B 03 26)，将其通过3#串口发出。控制反馈帧格式如下：数据长度(1byte)+功能码(1byte)+地址码(1byte)+对象反馈帧(nbyte)，其中数据长度为整帧数据长度；功能码与接收数据的功能码相同；地址码与接收数据的地址码相同；对象反馈帧为应答机或Modbus器件反馈的数据帧。通过截断控制协议，实现了不同控制协议的待控设备在RS485总线上的有效控制，减少了控制线路，提供了系统可靠性。
实例：
在2017年的任务中，使用该校飞航路中合作目标控制方法，实现了机上合作目标的准确控制，极大地提高了校飞航路的利用率，在以往需要至少8个架次才能完成的任务，仅用7个架次就圆满完成，为校飞任务做出了重要贡献。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种校飞航路中合作目标控制的实现方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤一、以分级设计理念完成系统构建
采用分级设计理念对系统进行了方案拟制，主控器采用便携式平板电脑，指令通过RS485总线发给协议转换机箱，协议转换机箱为一级控制对象，负责区分加断电和模式切换指令，分发给电源控制机箱或合作目标；电源控制机箱或合作目标为二级控制对象，电源控制机箱根据指令完成继电器控制；合作目标接收模式切换指令，完成模式切换；协议转换机箱核心为一个多路串口板，多路串口板的RS422接口芯片选定TI的高速驱动器AM26LV31E和高速发送器AM26LV32E，隔离芯片选定AD的4通道接收隔离器ADuM6404和4通道发送隔离器ADuM6400，不仅实现了信号隔离，同时电源和地也实现隔离，进而完成4路RS422串口设计；多路串口板的RS485接口芯片选定SP3485，共两路串口，一路为系统总线，作为协议转换机箱的输入端；一路为控制电源机箱总线，作为协议转换机箱的输出端；
步骤二、设计通信帧完成指令可靠传输
采用截断控制协议进行数据帧设计，接收数据格式如下：包括1字节的数据长度，1字节的功能码，1字节的地址码和n字节的对象协议帧，其中数据长度为整帧byte数；功能码用于区分模式切换和供电控制；地址码用于区分模式切换时对应的应答机；对象协议帧为应答机本身的协议，以及电源机箱内部器件的Modbus协议；处理时，根据数据长度进行数据帧判断，根据功能码区分控制模式，根据地址码区别串口号，将对象协议帧通过指定串口发出；控制反馈帧格式如下：1字节的数据长度，1字节的功能码，1字节的地址码和n字节的对象反馈帧，其中数据长度为整帧数据长度；功能码与接收数据的功能码相同；地址码与接收数据的地址码相同；对象反馈帧为应答机或Modbus器件反馈的数据帧。
CN201710799167.2A 2017-09-07 2017-09-07 一种校飞航路中合作目标控制的实现方法 Active CN107483476B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710799167.2A CN107483476B (zh) 2017-09-07 2017-09-07 一种校飞航路中合作目标控制的实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710799167.2A CN107483476B (zh) 2017-09-07 2017-09-07 一种校飞航路中合作目标控制的实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107483476A CN107483476A (zh) 2017-12-15
CN107483476B true CN107483476B (zh) 2020-05-22

Family

ID=60583651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710799167.2A Active CN107483476B (zh) 2017-09-07 2017-09-07 一种校飞航路中合作目标控制的实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107483476B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203849578U (zh) * 2014-03-14 2014-09-24 中国人民解放军空军第一航空学院 飞机导航设备模拟训练系统
CN105700436A (zh) * 2016-03-09 2016-06-22 中国人民解放军63686部队 一种标校远程监控系统的实现方法
CN105739386A (zh) * 2016-02-28 2016-07-06 中国人民解放军63686部队 一种机载校飞远程监控系统的实现方法
EP3123330A1 (fr) * 2014-03-28 2017-02-01 Voox Composant electronique a reponse deterministe
CN106409014A (zh) * 2016-10-27 2017-02-15 中国航空无线电电子研究所 一种通用航空ads‑b终端

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9401758B2 (en) * 2014-06-17 2016-07-26 Northrop Grumman Systems Corporation Unmanned air vehicle with autonomous air traffic control communications capability

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203849578U (zh) * 2014-03-14 2014-09-24 中国人民解放军空军第一航空学院 飞机导航设备模拟训练系统
EP3123330A1 (fr) * 2014-03-28 2017-02-01 Voox Composant electronique a reponse deterministe
CN105739386A (zh) * 2016-02-28 2016-07-06 中国人民解放军63686部队 一种机载校飞远程监控系统的实现方法
CN105700436A (zh) * 2016-03-09 2016-06-22 中国人民解放军63686部队 一种标校远程监控系统的实现方法
CN106409014A (zh) * 2016-10-27 2017-02-15 中国航空无线电电子研究所 一种通用航空ads‑b终端

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于Modbus协议的校飞集中监控系统;潘高峰等;《遥测遥控》;20081130;第29卷(第6期);第59-61页 *
校飞机载实时监控系统的设计与实现;周江等;《电讯技术》;20130731;第53卷(第7期);第845-846页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107483476A (zh) 2017-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102519488B (zh) 多源航空导航信号综合数据采集及处理系统
CN202694152U (zh) 无人机控制系统
CN104850132B (zh) 一种多任务载荷管理装置及方法
CN109032181A (zh) 一种双遥控器控制的无人机控制系统及控制方法
CN109491371A (zh) 一种用于车载atc系统测试的装置
CN105607081A (zh) 空管应急救援北斗通信导航一体化系统
CN107031867B (zh) 一种实施空间任务自主规划的可配置综合电子系统
CN102916778B (zh) 一种机载设备信号处理方法及系统
CN102354208A (zh) 一种用于无人机飞行试验的调试装置
EP1601111A2 (en) Slice based architecture for a multifunction radio
CN106991001A (zh) 无线电导航识别模拟系统
CN106535103B (zh) 一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式
CN103412629A (zh) 一种远程开关机方法、装置及系统
CN107483476B (zh) 一种校飞航路中合作目标控制的实现方法
CN108900240A (zh) 一种无人机互联网远程操控系统
CN205121345U (zh) 一种多任务载荷管理装置
CN108880948B (zh) 一种基于fc网络的设备测试验证系统及方法
CN111445684A (zh) 一种飞行器超视距遥控系统
WO2014016786A1 (en) Electronic interface device between communication networks among vehicles
CN102332948A (zh) 控制主微纳卫星通信的方法及系统
CN101625554B (zh) 航天器同轨同速模拟运动平台中的无线通信控制系统
CN103997122A (zh) 一种多核并行智能控制器系统
CN112116798B (zh) 一种并行任务下两目标测控交叉复用方法
CN204582551U (zh) 飞行器遥控系统的中继装置
CN109388121A (zh) 一种飞控计算机测试装置

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