CN110595278A - 一种通用化运载火箭发射控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通用化运载火箭发射控制设备，所述控制装置至少包括：数据输入装置，用于产生状态指令和/或控制指令，并将所述状态指令和/或所述控制指令发送；数据处理装置，用于接收所述数据输入装置发送的所述状态指令和/或所述控制指令，并对所述状态指令和/或所述控制指令进行处理，生成与目标型号运载火箭状态相匹配的指令信息，从而驱动所述目标型号运载火箭；其中，所述数据处理装置包括第一通用通信接口，所述第一通用通信接口包括至少两种物理接口，所述第一通用通信接口内设置有通信协议和/或底层驱动，以适配不同的数据输入装置。

Description

一种通用化运载火箭发射控制设备

技术领域

本发明涉及通用化运载火箭测发控的技术领域，具体地，涉及一种通用化运载火箭发射控制设备。

背景技术

随着计算机软件技术的不断发展，在全球范围内。软件的平台化已经成为发展趋势。

通用化运载火箭发射控制软件平台是在一定的需求范围之内，封装了为实现发射控制目的而必须具备的一些人机界面、基本通讯功能、执行逻辑的软件平台。

相关技术中，同一行业的很多发控软件具有相似性，但缺少一套通用化的设计系统，造成软件开发负担严重，也导致了每个开发人员设计出来的软件差异性较大，很难保证统一较高的产品质量。

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通用化运载火箭发射控制设备。

本发明提供了一种通用化运载火箭发射控制设备，所述控制装置至少包括：

数据输入装置，用于产生状态指令和/或控制指令，并将所述状态指令和/或所述控制指令发送；

数据处理装置，用于接收所述数据输入装置发送的所述状态指令和/或所述控制指令，并对所述状态指令和/或所述控制指令进行处理，生成与目标型号运载火箭状态相匹配的指令信息，从而驱动所述目标型号运载火箭；

其中，所述数据处理装置包括第一通用通信接口，所述第一通用通信接口包括至少两种物理接口，所述第一通用通信接口内设置有通信协议和/或底层驱动，以适配不同的数据输入装置。

在一个可选地实现方式中，所述设备至少包括第一数据存储装置，用于接收和存储所述数据处理装置发送的所述指令信息。

在一个可选地实现方式中，所述第一数据存储装置与一显示客户端连接，用于将内部存储的信息或状态显示在所述显示客户端上。

在一个可选地实现方式中，所述数据处理装置包括数据预处理组件以及逻辑编辑器；

所述第一通用通信接口设置在所述数据预处理组件上，所述数据预处理组件用于接收所述数据输入装置发送的所述状态指令和/或所述控制指令，根据数据来源和参数状态，调用对应缓存的状态参数发送至所述逻辑编辑器；

所述逻辑编辑器内设置有控制逻辑程序，用于根据所述状态参数调用相应状态的控制逻辑。

在一个可选地实现方式中，所述数据输入装置包括人机控制组件和应急控制组件；

所述人机控制组件通过以太网和/或串口与所述数据处理装置连接，用于提供可视化的人机界面配置，制作人机控制界面；

所述应急控制组件通过以太网和/或串口与所述数据处理装置连接，用于提供可视化的应急控制配置，制作应急控制界面。

在一个可选地实现方式中，所述设备包括备用执行装置，所述备用执行装置包括备用数据预处理组件、备用逻辑编辑器以及备用数据存储组件，其连接方式以及功能与所述数据预处理组件、逻辑编辑器以及数据存储组件相同。

在一个可选地实现方式中，所述备用数据预处理组件包括第二通用通讯接口，用于连接数据输入装置和数据存储组件。

与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：

本方案通过在数据处理装置上设置第一通用通信接口，该第一通用通信接口包括至少两种物理接口，并在第一通用通信接口内设置通信协议和/或底层驱动，以适配不同的数据输入装置。能够实现与现有各类资源互连、互通、互动的有效集成，大幅度减小了技术人员开发时的工作量，解决了同一行业因缺少通用化的设计系统，造成软件开发负担严重的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一示例性实施例提供的一种通用化运载火箭发射控制设备的示意图；

图2为本发明一示例性实施例提供的一种通用化运载火箭发射控制设备的控制逻辑流程图；

图3为本发明一示例性实施例提供的实施的通用化发射控制流程的动态响应流程图；

图4为本发明一示例性实施例提供的人机控制组件示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例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，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本方案对常用的测控系统软件提供了新的技术解决途径，包括可视化界面配置、实时控制显示、在线编辑、控制流程可配置等功能.可以广泛应用于航空航天、工业控制及电力行业的控制领域。

在本发明的一个具体的实施例中，提供了一种通用化运载火箭发射控制设备，控制装置至少包括：数据输入装置，用于产生状态指令和/或控制指令，并将状态指令和/或控制指令发送；数据处理装置，用于接收数据输入装置发送的状态指令和/或控制指令，并对状态指令和/或控制指令进行处理，生成与目标型号运载火箭状态相匹配的指令信息，从而驱动目标型号运载火箭；其中，数据处理装置包括第一通用通信接口，第一通用通信接口包括至少两种物理接口，第一通用通信接口内设置有通信协议和/或底层驱动，以适配不同的数据输入装置。

本方案通过在数据处理装置上设置第一通用通信接口，该第一通用通信接口包括至少两种物理接口，并在第一通用通信接口内设置通信协议和/或底层驱动，以适配不同的数据输入装置。能够实现与现有各类资源互连、互通、互动的有效集成，大幅度减小了技术人员开发时的工作量，解决了同一行业因缺少通用化的设计系统，造成软件开发负担严重的问题。

以下结合图1至图4对本申请做进一步阐述。结合图1，图1为本发明一示例性实施例提供的一种通用化运载火箭发射控制设备的示意图。该通用化运载火箭发射控制设备包括实时显示客户端、人机界面控制器、应急控制器，通用通讯接口、数据预处理组件、逻辑编辑器、数据存储组件。

通用通讯接口组件封装在数据预处理组件和数据存储组件中，负责完成各组件间的信息交互。通用通讯接口负责对挂接在它上面的组件产生或处理后的数据进行打包和解析，同时定义了通用发射控制软件平台的参数全集。数据预处理组件和数据存储组件具有内存数据库进行数据存储和管理，所述内存数据库用于存取当前最新的状态和控制数据。

人机控制器或应急控制器产生状态和控制指令，并打包发送发射，数据预处理组件对状态和控制数据进行解析，并将数据发送至逻辑编辑器，逻辑编辑器将处理完成的状态和控制数据打包发送至数据存储组件，数据存储组件将最终数据存入内存数据库，并发送至实时显示客户端。

通用通讯接口负责对通信协议或底层驱动进行封装，并提供对数据类组件和工具类组件的接口。

逻辑编辑器提供对数据类组件的接口，用于执行工具类组件产生的状态码字和控制码字，通过使用逻辑编辑器的内部继电器、输入继电器、输出继电器、定时器、计数器等子模块配合完成发射控制的逻辑功能。

人机控制组件提供可视化的人机界面配置，用于制作人机控制界面。

应急控制组件提供可视化的应急控制配置，用于制作应急控制界面。

实时显示客户端与通用通讯接口通信，完成数据的显示；实时显示客户端包括可供选择的C/S架构模式和B/S架构模式，同时提供用户在线编辑功能，以便在测试过程中对界面进行调整；实时显示客户端能够加载流程文件，并解析流程文件中开发人员预定义的行为表达式。

通用通讯接口、逻辑编辑器组成应用类组件；数据预处理和数据存储组成数据类组件；人机控制组件、应急控制组件、实时显示客户端组成工具类组件；人机界面控制器、应急控制器与数据预处理组件的信息交互方式是采用工业以太网和/或串口的通用通信方式，以数据类组件作为服务端，工具类组件作为客户端，当工具类组件初始化完成并登陆用户身份验证成功后，向数据类组件请求建立连接，之后按照通信协议进行通信，流程如下：

步骤S101，工具类组件向通用通讯接口请求客户端，由通用通讯接口生成该客户端，并发送给该工具类组件；

步骤S102，工具类组件向通用通讯接口发送信息请求帧，数据预处理组件封装的通用通讯接口收到信息请求帧后，获得该信息请求帧所对应的数据来源和参数状态。根据数据来源和参数状态，数据预处理组件调用对应缓存的状态参数发给逻辑编辑器，之后逻辑编辑器按照状态参数调用相应状态的控制逻辑；

步骤S103，工具类组件根据界面文件上绑定的参数向通用通讯接口发送控制帧，数据预处理组件封装的通用通讯接口收到控制帧后发给逻辑编辑器，之后逻辑编辑器按照控制帧调用相应的逻辑控制功能；

步骤S104，逻辑控制器完成逻辑控制后输出到数据存储组件，数据存储组件收到实时显示客户端的信息请求帧后，从对应数据区中将之前缓存的参数发送给实时显示客户端；

步骤S105，当工具类组件关闭时，向通用通讯接口发送注销帧，然后断开TCP连接；通用通讯接口收到注销帧后，取消对该工具类组件参数的维护管理。

其中，工具类组件可以选择部署在一台计算机上，也可以选择部署在不同的计算机上。

本申请提供的设备采用多个组件为基础，开发人员可以根据要开发的应用软件的具体需求，选择不同的组件和模块进行组态配置和定制式开发，节省了系统开发的工作量。

本发明的一种通用化运载火箭发射控制软件平台可根据应用需求实现功能组件的增减及动态调用；提供通用通讯接口，能够实现与现有各类资源互连、互通、互动的有效集成，同时也为系统模块的升级和二次开发打下基础；实现了对系统基础信息、用户权限、配置文件等各类文件进行管理和维护功能，以适应不同型号运载火箭发射控制的需求；使用数据可视化组态建模技术，提供对发射控制数据结构以及具体逻辑控制的支持，可以根据用户需求快速完成人机/应急控制界面的组态化配置和定制式开发；为软件用户开放了在线编辑功能，岗位操作人员可根据自身的需求定制个性的人机交互界面；采用了数据实时存储技术，实现了发射控制流程和界面数据的共享和统一，满足了发射控制流程自动化要求，提高了软件开发效率。

在一个示例性实施例中，该通用化运载火箭发射控制设备还包括一备用执行装置，结合图2，该备用执行装置与原控制组件具有相同的发射控制应用类组件和数据类组件。只有一套组件在实际工作中激活，另一套组件做为热备份；而当激活工作的组件发生故障时，作为热备份的组件可以立即接管工作。

设备中配置一个人机控制器、一个应急控制器和一个实时显示客户端。

人机控制组件或者应急控制组件同时对两套配置相同的数据预处理组件发送相同的状态码字和控制码字，逻辑编辑器判断状态码字，进入相应型号和任务的逻辑控制流程入口；然后逻辑编辑器接收和判断控制码字。完成具体的发射控制逻辑，并发送实时控制数据到数据存储组件。

数据存储组件接收实时控制数据后。发送到实时显示客户端和备份的数据预处理组件，用于显示和实时备份实时控制流程数据。

综上所述，本实施例提供的设备设置了备用执行装置，该备用执行装置具有和原执行装置相同的组件以及连接方式，在原执行装置不能正常工作时，调用备用执行装置，有效地保证了设备的稳定性。

在一个可选地实施方式中，实时显示客户端、人机控制和应急控制、实时显示客运行时加载的界面文件，是由开发人员在线下用界面设计器设计而成的，具备页面设计工具，如图四、图五、图六所示，其提供了一个绘制图形的组态化设计环境，可以加载专用控件库、界面模板等，同时提供了图形元素的动作和数据变量绑定的操作，开发人员可以通过拖、拽(控件)的方式，快速构建所需要的图形界面，并且能很方便的使图形动作、颜色、内容等。

和系统的某些测试参数联系起来，实现用图形方式表示数据的变化情况。该设计器使用简单，操作方便，不需要专门的培训，便可操作该设计器，绘制直观的显示界面。

开发人员使用逻辑编辑器来完成控制逻辑的制作，逻辑编辑器采用可视化的控制逻辑编辑，开发人员通过拖、拽(控件)的方式选择中间继电器、输入继电器、输出继电器、定时器、计数器，并输入每个行为所需要的详细参数，如延迟时间长度、发出哪个命令、判断条件阀值是多少等等，最终完成控制逻辑输出；

开发人员在应用软件的定制和开发过程中，使用工具类组件设计出每个用户所需的界面文件和控制流程文件。当应用软件实时显示客户端真正开始时，会根据用户的身份信息加载各自的界面文件和流程文件，完成软件启动时的初始化工作。这些文件可以放在实时显示客户端的本地直接加载。

根据本申请的一个示例性实施例，图3示出了该设备的使用流程图，具体包括以下步骤：

设备启动时，第一方面，应急控制组件初始化操作，初始化成功时将数据发送至数据预处理组件，经过数据预处理组件的数据被发送至逻辑编辑器中，经过进一步逻辑运算后发送至数据存储组件中。

第二方面，人机控制组件初始化操作，初始化成功时将数据发送至数据预处理组件，数据预处理组件中封装的通用通信接口判断型号状态，并发送至逻辑编辑器中根据相应的型号进行处理，经过进一步逻辑运算后发送至数据存储组件中。

数据存储组件将内部的数据内容发送至实时显示客户端中进行显示。

本发明提供的一种通用化运载火箭发射控制设备提供了一种多型号运载火箭通用的发射控制软件平台，满足了多种型号运载火箭使用一套发射控制软件开发平台。通过对平台组件的通用化设计，组件化设计，缩短了设计工期、减少设计人员工作量，从而进一步提高工作效率以及优化软件设计流程、提高软件可视化以及满足发射状态多样性的需求。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种通用化运载火箭发射控制设备，其特征在于，所述控制装置至少包括：

数据输入装置，用于产生状态指令和/或控制指令，并将所述状态指令和/或所述控制指令发送；

数据处理装置，用于接收所述数据输入装置发送的所述状态指令和/或所述控制指令，并对所述状态指令和/或所述控制指令进行处理，生成与目标型号运载火箭状态相匹配的指令信息，从而驱动所述目标型号运载火箭；

其中，所述数据处理装置包括第一通用通信接口，所述第一通用通信接口包括至少两种物理接口，所述第一通用通信接口内设置有通信协议和/或底层驱动，以适配不同的数据输入装置。

2.根据权利要求1所述的通用化运载火箭发射控制设备，其特征在于，所述设备至少包括第一数据存储装置，用于接收和存储所述数据处理装置发送的所述指令信息。

3.根据权利要求2所述的通用化运载火箭发射控制设备，其特征在于，所述第一数据存储装置与一显示客户端连接，用于将内部存储的信息或状态显示在所述显示客户端上。

4.根据权利要求1至3任一所述的通用化运载火箭发射控制设备，其特征在于，所述数据处理装置包括数据预处理组件以及逻辑编辑器；

所述第一通用通信接口设置在所述数据预处理组件上，所述数据预处理组件用于接收所述数据输入装置发送的所述状态指令和/或所述控制指令，根据数据来源和参数状态，调用对应缓存的状态参数发送至所述逻辑编辑器；

所述逻辑编辑器内设置有控制逻辑程序，用于根据所述状态参数调用相应状态的控制逻辑。

5.根据权利要求1至3任一所述的通用化运载火箭发射控制设备，其特征在于，所述数据输入装置包括人机控制组件和应急控制组件；

所述人机控制组件通过以太网和/或串口与所述数据处理装置连接，用于提供可视化的人机界面配置，制作人机控制界面；

所述应急控制组件通过以太网和/或串口与所述数据处理装置连接，用于提供可视化的应急控制配置，制作应急控制界面。

6.根据权利要求1至3任一所述的通用化运载火箭发射控制设备，其特征在于，所述设备包括备用执行装置，所述备用执行装置包括备用数据预处理组件、备用逻辑编辑器以及备用数据存储组件，其连接方式以及功能与所述数据预处理组件、逻辑编辑器以及数据存储组件相同。

7.根据权利要求6所述的通用化运载火箭发射控制设备，其特征在于，所述备用数据预处理组件包括第二通用通讯接口，用于连接数据输入装置和数据存储组件。