CN111854543A - 一种火箭控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种火箭控制装置，该装置包括供配电模块、飞控模块、时序输出模块和射频综合基带模块，其中供配电模块，用于控制供电的接通和断开，根据供电对象的不同采用对应的供电模式，并将供电过程中的相关信息编码后发送至飞控模块；飞控模块，用于火箭的主动控制，将遥测功能相关的信息编码后发送至射频综合基带模块；时序输出模块，用于根据飞控模块的不同控制指令完成相应的控制操作，并将控制过程中的相关信息编码后发送至飞控模块；射频综合基带模块，用于接收并处理二分集导航信息，以及遥测数据的调制和上变频。采用本发明，可以减少箭上单机数量，并降低箭上电缆网复杂度，从而降低火箭发射成本，提高火箭的运载能力和电气系统可靠性。

Description

一种火箭控制装置

技术领域

本发明涉及火箭控制技术领域，尤其涉及一种火箭控制装置。

背景技术

现有火箭电气系统由控制分系统和测量分系统组成，两大分系统单机设备数量较多，设备间及系统间的电缆网连接复杂，存在以下缺点：增加了火箭发射成本、降低了电气系统可靠性、大量单机设备和复杂的电缆网重量较大，减少了火箭的运载能力。

发明内容

本发明实施例提供一种火箭控制装置，可以减少箭上单机数量，并降低箭上电缆网复杂度，从而降低火箭发射成本，提高火箭的运载能力和电气系统可靠性。

本发明实施例提供了一种火箭控制装置，可包括：供配电模块、飞控模块、时序输出模块和射频综合基带模块；

所述供配电模块，用于控制供电的接通和断开，根据供电对象的不同采用对应的供电模式，并将供电过程中的相关信息编码后发送至所述飞控模块；

所述飞控模块，用于火箭的主动控制，将遥测功能相关的信息编码后发送至所述射频综合基带模块；

所述时序输出模块，用于根据所述飞控模块的不同控制指令完成相应的控制操作，并将控制过程中的相关信息编码后发送至所述飞控模块；

所述射频综合基带模块，用于接收并处理二分集导航信息，以及遥测数据的调制和上变频。

进一步的，所述供配电模块，具体用于根据外部触点开关的控制信号，控制电池供电的接通和断开；

所述供配电模块，具体用于为火工品和电磁阀提供+28V的供电电压，并在+28V的输入端涉及EMI电磁兼容；

所述供配电模块，具体用于为仪器提供+28V、+5V、+15V和-15V的供电电压，且针对所述仪器的供电电路采用限流保护。

进一步的，所述供配电模块，还用于监测电池和二次电源的电压和电流。

进一步的，所述飞控模块，具体用于根据RS422指令，至少进行火箭上设备自检、参数装订、软件升级、自主关机和火箭发射功能中的一个或多个；

所述飞控模块，具体用于接收惯组信息、GPS信号和传感器测量数据，并至少将自检信息、所述惯组信息、所述GPS信号、所述传感器测量数据和飞控解算信息中的一个或多个组帧、编码后发送至所述射频综合基带模块。

进一步的，所述飞控模块，还用于向所述时序输出模块发送时序控制信号，以使所述时序输出模块控制火箭上各类电起爆器点火和电磁阀开关。

进一步的，所述飞控模块，还用于输出针对火箭上仪器的供电控制信号。

进一步的，所述飞控模块，还用于接收并响应起飞零秒信号。

进一步的，所述时序输出模块，具体用于接收所述飞控模块的控制输出指令，将28V电压输出至相应的被控对象，至少实现控制电磁阀开关、控制固体发动机点火、安全装置开栓、闭栓、控制固体发动机自毁、安全装置解保中的一个或多个。

进一步的，所述时序输出模块，还用于监测点火安全机构、自毁安全机构的状态；

所述时序输出模块，还用于检测各通路的火工品阻值。

进一步的，所述射频综合基带模块包括卫星导航单元和射频基带单元；

所述卫星导航单元，用于接收并处理二分集导航信息；

所述射频基带单元，用于实现遥测数据的调制和上变频功能。

在本发明实施例中，通过系统单机化以及对控制系统和测量系统的集成化设计，减少了箭上单机数量，并降低了箭上电缆网复杂度，从而降低了火箭发射成本，提高了火箭的运载能力和电气系统可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种火箭控制装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的射频综合基带模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种火箭控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，术语“第一”和“第二”仅是为了区别命名，并不代表数字的大小或者排序。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

下面将结合附图1-附图3，对本发明实施例提供的火箭控制装置进行详细介绍。

如图1所示，本发明实施例的火箭控制装置10可以包括：供配电模块101、飞控模块102、时序输出模块103和射频综合基带模块104。其中，射频综合基带模块104如图2所示，包括卫星导航单元1041和射频基带单元1042。

供配电模块101，用于控制供电的接通和断开，根据供电对象的不同采用对应的供电模式，并将供电过程中的相关信息编码后发送至飞控模块102。

具体实现中，供配电模块101如图3所示可以受外部触点电开关的控制，实现电池供电的接通和断开。

在一种实现方式中，火箭中的火工品和电磁阀的供电需要与仪器的供电隔离开来。优选的，供配电模块101可以提供+28V火工品和电磁阀供电电压，并在+28V输入端做EMI电磁兼容设计，另外供配电模块101可以提供+28V、+5V、+15V、-15V的仪器供电电压，使仪器供电地与火工品和电磁阀供电地隔离。需要说明的是，在仪器供电输出具有限流保护功能。

在一种可选实现方式中，供配电模块101还用于监测电池和二次电源的电压和电流。

进一步的，供配电模块101可以将电源电压、电流值等信息编码成一定的帧格式通过背板I²C总线发送给飞控模块102。

飞控模块102，主要用于火箭的主动控制，将遥测功能相关的信息编码后发送至射频综合基带模块104。

具体实现中，如图3所示飞控模块102的主控功能是接收RS422指令完成箭上设备的自检、参数装订、软件升级、自主关机和火箭发射等功能。

在一种优选的实现方式中，飞控模块102还用于接收惯组信息、GPS信号和传感器测量数据，并将这些数据与自检信息和飞控解算信息等经过组帧、编码后发送给射频综合基带模块104。

需要说明的是，飞控模块102还用于运行飞控软件，完成各种运算功能。向时序输出模块103发送时序控制信号，以使时序输出模块103控制火箭上各类电起爆器点火(含点火、分离、自毁)和电磁阀开关。

在可选实施例中，飞控模块102还用于输出针对火箭上仪器的供电控制信号，还可以具备接收并响应起飞零秒信号的功能。

时序输出模块103，用于根据飞控模块102的不同控制指令完成相应的控制操作，并将控制过程中的相关信息编码后发送至飞控模块102。

具体实现中，时序输出模块103可以根据来自飞控模块102的指令要求，完成电起爆器的点火功能；还可以接收来自飞控模块102的控制输出指令，将28V电压输出至相应被控对象，实现电磁阀开关、控制固体发动机点火、安全装置开栓、闭栓、控制固体发动机自毁、安全装置解保等功能。其中，被控对象均为感性负载，需在输出端设计消反峰电路。

在一种可选的实现方式中，时序输出模块103还用于监测点火安全机构、自毁安全机构的状态，还可以检测各通路的火工品阻值。可选的，该模块103还具有自检功能。

进一步的，时序输出模块103可以将点火输出、电磁阀输出、漏电流、火工品阻值、自检信息等编成一定的帧格式通过背板I²C发送给飞控模块102。

射频综合基带模块104，用于接收并处理二分集导航信息，以及遥测数据的调制和上变频。具体实现中，卫星导航单元1041用于接收并处理二分集导航信息，射频基带单元1042用于实现遥测数据的调制和上变频功能。

在本发明实施例中，通过系统单机化以及对控制系统和测量系统的集成化设计，减少了箭上单机数量，并降低了箭上电缆网复杂度，从而降低了火箭发射成本，提高了火箭的运载能力和电气系统可靠性。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种火箭控制装置，其特征在于，包括：供配电模块、飞控模块、时序输出模块和射频综合基带模块；

所述供配电模块，用于控制供电的接通和断开，根据供电对象的不同采用对应的供电模式，并将供电过程中的相关信息编码后发送至所述飞控模块；

所述飞控模块，用于火箭的主动控制，将遥测功能相关的信息编码后发送至所述射频综合基带模块；

所述时序输出模块，用于根据所述飞控模块的不同控制指令完成相应的控制操作，并将控制过程中的相关信息编码后发送至所述飞控模块；

所述射频综合基带模块，用于接收并处理二分集导航信息，以及遥测数据的调制和上变频。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述供配电模块，具体用于根据外部触点开关的控制信号，控制电池供电的接通和断开；

所述供配电模块，具体用于为火工品和电磁阀提供+28V的供电电压，并在+28V的输入端涉及EMI电磁兼容；

所述供配电模块，具体用于为仪器提供+28V、+5V、+15V和-15V的供电电压，且针对所述仪器的供电电路采用限流保护。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述供配电模块，还用于监测电池和二次电源的电压和电流。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述飞控模块，具体用于根据RS422指令，至少进行火箭上设备自检、参数装订、软件升级、自主关机和火箭发射功能中的一个或多个；

所述飞控模块，具体用于接收惯组信息、GPS信号和传感器测量数据，并至少将自检信息、所述惯组信息、所述GPS信号、所述传感器测量数据和飞控解算信息中的一个或多个组帧、编码后发送至所述射频综合基带模块。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述飞控模块，还用于向所述时序输出模块发送时序控制信号，以使所述时序输出模块控制火箭上各类电起爆器点火和电磁阀开关。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述飞控模块，还用于输出针对火箭上仪器的供电控制信号。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述飞控模块，还用于接收并响应起飞零秒信号。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述时序输出模块，具体用于接收所述飞控模块的控制输出指令，将28V电压输出至相应的被控对象，至少实现控制电磁阀开关、控制固体发动机点火、安全装置开栓、闭栓、控制固体发动机自毁、安全装置解保中的一个或多个。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述时序输出模块，还用于监测点火安全机构、自毁安全机构的状态；

所述时序输出模块，还用于检测各通路的火工品阻值。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述射频综合基带模块包括卫星导航单元和射频基带单元；

所述卫星导航单元，用于接收并处理二分集导航信息；

所述射频基带单元，用于实现遥测数据的调制和上变频功能。

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