CN110562503A - 一种基于以太网的运载火箭测试装置 - Google Patents

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魏永国
潘博
丁景义
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Abstract

本发明公开了一种基于以太网的运载火箭测试装置用于运载火箭的前端现场测试，由于设置了数据处理模块、多路切换模块、测量模块、信号预处理模块、采集模块、开关量检测模块、箭地通讯模块、信号源输出模块、开关控制模块等多个功能测试模块，利用以太网接口通过前后端数传网络连接后端判读终端，后端判读终端可直接实现远端控制测试判读，省去前端现场测试配置计算机的环节，解决了火箭现场测试过分依赖计算机的模式，降低了系统风险，前端现场测试可实现无人值守，自动化程度更高，测试过程简单方便，且对于火箭成本控制具有重要意义。

Description

一种基于以太网的运载火箭测试装置
技术领域
本发明属于运载火箭测试的设计领域，尤其涉及一种基于以太网的运载火箭测试装置。
背景技术
目前，运载火箭测试分为前端现场测试和后端远程控制判读两个部分，前端现场测试主要依靠分布在火箭近端的计算机控制测试设备实现被测信号测试，后端远程控制判读则执行测试流程，向现场测试计算机发送控制指令，并将现场测试数据通过网络传输到后端进行数据判定裁决。从本质来看，火箭测试是由前端的计算机系统和后端的计算机系统来完成系统测试。
通常前端现场测试选用通用工业型控制计算机内置控制模块的形式，在前端测试现场配置多台工控机安装不同的功能测试软件，利用计算机资源实现现场测试设备的驱动。前端测试现场往往需要安排专业技术人员进行现场操作和管理，且计算机一旦出现故障，前端测试将瘫痪，严重影响整个火箭的测试发射流程。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于以太网的运载火箭测试装置，可实现高可靠、智能化、自动化地测试运载火箭。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种基于以太网的运载火箭测试装置，包括：
数据处理模块；
多路切换模块，与被测火箭相连，并按照火箭测试流程对各信号测试通道进行程序选通；
测量模块，与所述多路切换模块的输出端相连，实时测量所述信号测试通道内的各个被测信号的模拟量，传输给所述数据处理模块；
信号预处理模块，与所述被测火箭相连，用于隔离箭上各测试通道及被测信号，并对所述被测信号进行调幅；
采集模块，与所述信号预处理模块的输出端相连，用于循环采集所述信号预处理模块输出的被测信号并传输给所述数据处理模块；
开关量检测模块，与所述信号预处理模块的输出端相连，实时测量箭上时序信号及电爆电路的开关量信号；
箭地通讯模块，用于所述被测箭体与所述数据处理模块之间的数据通信；
信号源输出模块，与所述数据处理模块相连，输出激励信号给所述被测火箭；
开关控制模块，与所述信号源输出模块的输出端相连，控制所述信号源输出模块与所述被测火箭之间线路的通断；
其中，所述数据处理模块接收及处理所述被测信号数据，并采用网络通信协议与外部上位机进行数据通信。
根据本发明一实施例，所述数据处理模块采用微处理器+以太网的嵌入式架构，且所述多路切换模块、所述测量模块、所述信号预处理模块、所述采集模块、所述开关量检测模块、所述箭地通讯模块、所述信号源输出模块、所述开关控制模块各设有独立的IP地址，所述运载火箭测试装置通过TCP/IP协议与外部地面测试主机、服务器、判读终端进行数据通信。
根据本发明一实施例，所述信号预处理模块包括光耦隔离电路、运放调幅电路；
所述光耦隔离电路用于各所述信号测试通道的隔离及各所述被测信号的电气隔离；
所述运放调幅电路用于对各所述被测信号进行调幅。
根据本发明一实施例，所述信号源输出模块输出的激励信号包括交、直流电压、电流信号。
根据本发明一实施例，所述开关控制模块包括双刀双掷控制单元，用于接通或断开所述激励信号的传输线路。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例中的基于以太网的运载火箭测试装置，由于在前端现场测试设置了多个功能测试模块，利用以太网接口通过前后端数传网络连接后端判读终端，后端判读终端可直接实现远端控制测试判读，省去前端现场测试配置计算机的环节，解决了火箭现场测试过分依赖计算机的模式，降低了系统风险，前端现场测试可实现无人值守，自动化程度更高，测试过程简单方便，且对于火箭成本控制具有重要意义。
附图说明
图1为本发明一实施例中的基于以太网的运载火箭测试装置的结构框图。
附图标记说明：
1：多路切换模块；2：万用表测量模块；3：信号预处理模块；4：模拟量采集模块；5：开关控制模块；6：信号源输出模块；7：开关量检测模块；8：箭地通讯模块；9：数据处理模块；10：被测箭体；11：地面测试主机；12：服务器；13：判读终端。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种基于以太网的运载火箭测试装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
本发明提供的基于以太网的运载火箭测试装置，包括：数据处理模块9；多路切换模块1，与被测火箭10相连，并按照火箭测试流程对各信号测试通道进行程序选通；测量模块，与多路切换模块1的输出端相连，实时测量各信号测试通道内的各个被测信号的模拟量，传输给数据处理模块9；信号预处理模块3，与被测火箭10相连，用于隔离箭上各测试通道及被测信号，并对被测信号进行调幅；采集模块，与信号预处理模块3的输出端相连，用于循环采集信号预处理模块3输出的被测信号并传输给数据处理模块9；开关量检测模块7，与信号预处理模块3的输出端相连，实时测量箭上时序信号及电爆电路的开关量信号；箭地通讯模块8，用于被测箭体10与数据处理模块9之间的数据通信；信号源输出模块6，与数据处理模块9相连，输出激励信号给被测火箭10；开关控制模块5，与信号源输出模块6的输出端相连，控制信号源输出模块6与被测火箭10之间线路的通断。其中，数据处理模块9接收及处理被测信号数据，并采用网络通信协议与外部上位机进行数据通信。
该基于以太网的运载火箭测试装置用于运载火箭的前端现场测试，由于设置了数据处理模块9、多路切换模块1、信号预处理模块3等多个功能测试模块，利用以太网接口通过前后端数传网络连接后端判读终端13，后端判读终端13可直接实现远端控制测试判读，省去前端现场测试配置计算机的环节，解决了火箭现场测试过分依赖计算机的模式，降低了系统风险，前端现场测试可实现无人值守，自动化程度更高，测试过程简单方便，且对于火箭成本控制具有重要意义。
具体的，如图1所示。该运载火箭测试装置包括多种功能扩展模块，该多功能扩展模块主要包括多路切换模块1、万用表测量模块2、模拟量采集模块3、开关控制模块5、开关量检测模块7、箭地通讯模块8以及信号预处理模块3和信号源输出模块6。其中，多路切换模块1通过箭地接口连接被测火箭10，该多路切换模块1输出端连接万用表测量模块2,按照火箭测试流程对箭上遥测系统、控制系统、外安系统、遥测系统的模拟量信号测试通道进行程序选通，该测试通道连接万用表测量模块2，利用万用表测量模块2完成信号测量。信号预处理模块3通过箭地接口连接被测火箭10，该信号预处理模块3设置光耦隔离电路和运放调幅电路，实现对箭上被测信号的电气隔离以及测试通道间的隔离，同时完成箭上被测信号调幅。该信号预处理模块3输出连接模拟量采集模块4，可对箭上被测信号进行循环采集测试。信号源输出模块6采用程序控制输出的方式输出箭上交直流电压、电流激励信号，信号源输出模块6连接开关控制模块5，该开关控制模块5采用双刀双掷的控制单元，控制向箭上发送激励信号的通断输出。开关量检测模块7连接信号预处理模块3的输出端，对箭上时序信号及电爆电路等开关量信号进行实时检测。箭地通讯模块8通过箭地接口连接，实现与箭上主控单元进行双向通讯。
该运载火箭测试装置的数据处理模块9采用微处理器+以太网口的架构形式，该装置的每个功能扩展模块具有独立的IP地址，采用TCP/IP协议，汇入以太网通讯网络，完成与该装置地面测试主机11、服务器12、判读终端13的连接。地面测试主机11、服务器12、判读终端13均可通过相应功能扩展模块的IP地址来访问该模块，利用各计算机上开发的功能软件来控制各功能扩展模块执行火箭系统测试流程指令，完成火箭系统的地面测试，同时可监视该装置各功能扩展模块的运行状态。
综上，本发明基于以太网的运载火箭测试装置，主要采用嵌入式技术，该运载火箭测试装置采用微处理器+以太网的嵌入式架构，摆脱了以往传统的X86体系，改变了运载火箭测试系统对计算机系统的依赖，减少了中间故障环节，提高了运载火箭测试的可靠性。
本发明采用以太网作为整个测试系统的数据接口。该运载火箭测试装置各功能扩展模块均在采用统一型以太网接口，有利于汇入整个火箭系统。该装置采用以太网接口，实现了运载火箭现场测试无人值守，对于运载火箭远程化、智能化、自动化测试水平的提高具有重要意义。
另外，本发明采用多种功能扩展模块组合的形式，建立统一型的运载火箭测试装置。通过改变调整不同的功能扩展模块，可以满足不同运载火箭型号的测试，实现运载火箭地面测试的通用化，精简成本，对于运载火箭的统型具有重要意义。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种基于以太网的运载火箭测试装置，其特征在于，包括：
数据处理模块；
多路切换模块，与被测火箭相连，并按照火箭测试流程对各信号测试通道进行程序选通；
测量模块，与所述多路切换模块的输出端相连，实时测量所述信号测试通道内的各个被测信号的模拟量，传输给所述数据处理模块；
信号预处理模块，与所述被测火箭相连，用于隔离箭上各测试通道及被测信号，并对所述被测信号进行调幅；
采集模块，与所述信号预处理模块的输出端相连，用于循环采集所述信号预处理模块输出的被测信号并传输给所述数据处理模块；
开关量检测模块，与所述信号预处理模块的输出端相连，实时测量箭上时序信号及电爆电路的开关量信号；
箭地通讯模块，用于所述被测箭体与所述数据处理模块之间的数据通信；
信号源输出模块，与所述数据处理模块相连，输出激励信号给所述被测火箭；
开关控制模块，与所述信号源输出模块的输出端相连，控制所述信号源输出模块与所述被测火箭之间线路的通断；
其中，所述数据处理模块接收及处理所述被测信号数据，并采用网络通信协议与外部上位机进行数据通信。
2.如权利要求1所述的基于以太网的运载火箭测试装置，其特征在于，所述数据处理模块采用微处理器+以太网的嵌入式架构，且所述多路切换模块、所述测量模块、所述信号预处理模块、所述采集模块、所述开关量检测模块、所述箭地通讯模块、所述信号源输出模块、所述开关控制模块各设有独立的IP地址，所述运载火箭测试装置通过TCP/IP协议与外部地面测试主机、服务器、判读终端进行数据通信。
3.如权利要求1所述的基于以太网的运载火箭测试装置，其特征在于，所述信号预处理模块包括光耦隔离电路、运放调幅电路；
所述光耦隔离电路用于各所述信号测试通道的隔离及各所述被测信号的电气隔离；
所述运放调幅电路用于对各所述被测信号进行调幅。
4.如权利要求1所述的基于以太网的运载火箭测试装置，其特征在于，所述信号源输出模块输出的激励信号包括交、直流电压、电流信号。
5.如权利要求1所述的基于以太网的运载火箭测试装置，其特征在于，所述开关控制模块包括双刀双掷控制单元，用于接通或断开所述激励信号的传输线路。
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