CN116588359B - 一种液体火箭加注及发射的异构热备系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种液体火箭加注及发射的异构热备系统和方法，该异构热备系统包括：加注受控设备、箭上受控设备、地面加注系统、测发控系统、遥测系统和网络交换机；三个系统分别与网络交换机连接构成异构的分布式元数据控制网络；地面加注系统通过控制总线与加注受控设备连接，实时采集液体火箭的加注过程中的传感数据；测发控系统通过控制总线与箭上受控设备连接，实时采集液体火箭的发射过程中的传感数据，遥测系统通过网络交换机实时采集并显示液体火箭的飞行过程中的传感数据。本发明实施例采用不同的应用服务终端类型组成一个异构的分布式网络，可以提高液体火箭加注和发射过程的稳定性和可靠性。

Description

一种液体火箭加注及发射的异构热备系统和方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种液体火箭加注及发射的异构热备系统和方法。

背景技术

液体火箭的燃料加注控制系统和发射控制系统是液体火箭的两大地面控制系统，受控设备涉及地面测控阀门、火箭箭上阀门和加注系统管路各种阀门设备，这些设备在加注控制系统和发射控制系统之间存在交叉控制和同时监控的情况。

液体火箭射前的加注过程需要完成对各种传感数据的采集和时序逻辑控制，加注过程会持续几个小时到几天时间，在这期间，控制过程不允许出现中断，对控制系统的稳定性和可靠性要求较高，需要保证系统从加注开始到最终发射的全过程都能稳定可靠地工作，如果出现控制系统的单点故障，需要在不影响加注控制系统和发射控制系统正常工作的前提下，故障终端需要在秒级的时间内恢复工作，所以导致现有的加注和发射过程中稳定性和可靠性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种液体火箭加注及发射的异构热备系统和方法，以提高液体火箭发射的稳定性和可靠性。

为达到上述目的，第一方面，本发明提供一种液体火箭加注及发射的异构热备系统，所述异构热备系统包括：加注受控设备、箭上受控设备、地面加注系统、测发控系统、遥测系统和网络交换机；

所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统分别与所述网络交换机连接构成异构的分布式元数据控制网络，所述分布式元数据控制网络中的元数据存储在所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统中；

所述地面加注系统通过控制总线与加注受控设备连接，实时采集所述液体火箭的加注过程中的传感数据，通过所述传感数据控制所述液体火箭的加注流程；

所述测发控系统通过控制总线与箭上受控设备连接，实时采集所述液体火箭的发射过程中的传感数据，通过所述传感数据控制所述液体火箭的发射流程；

所述遥测系统通过所述网络交换机实时采集并显示液体火箭的飞行过程中的传感数据，以观测液体火箭的飞行状态。

在一些可能的实施方式中，所述地面加注系统包括：

加注测控前端和加注测控后端，分别与所述网络交换机连接，所述元数据分别存储在所述加注测控前端和所述加注测控后端的随机存储器中；

所述加注控制前端通过控制总线与所述加注受控设备连接，用于采集所述液体火箭的加注过程中的传感数据；

所述加注受控后端通过所述网络交换机获取所述加注测控前端采集的传感数据，根据所述传感数据控制所述加注受控前端向所述加注受控设备发送控制指令。

在一些可能的实施方式中，所述加注测控前端包括多个输入接口和一个输出接口，多个所述输入接口同时采集所述加注受控设备的传感数据信号，从多个所述输入接口中选取至少两个输入接口采集的传感数据信号作为输入信号。

在一些可能的实施方式中，所述地面加注系统还包括：备用加注测控前端，所述加注测控前端的多个输入接口与所述备用加注测控前端的多个输入接口采用一一并联的连接方式连接，所述加注测控前端的输出接口与所述备用加注测控前端的输出接口采用并联的方式连接。

在一些可能的实施方式中，所述测发控系统包括：测发控前端和测发控后端，分别与所述网络交换机连接，所述元数据分别存储在所述测发控前端和所述测发控后端的随机存储器中；

所述测发控前端通过控制总线与所述箭上受控设备连接，用于采集所述液体火箭的发射过程中的传感数据；

所述测发控后端通过所述网络交换机获取所述测发控前端采集的传感数据，根据所述传感数据控制所述测发控前端向所述箭上受控设备发送控制指令。

在一些可能的实施方式中，所述测发控前端包括多个输入接口和一个输出接口，多个所述输入接口同时采集所述箭上受控设备的传感数据信号，从多个所述输入接口中选取至少两个所述输入接口采集的传感数据信号作为输入信号。

在一些可能的实施方式中，所述测发控系统还包括：备用测发控前端，所述测发控前端的多个输入接口与所述备用测发控前端的多个输入接口采用一一并联的连接方式连接，所述测发控前端的输出接口与所述备用测发控前端的输出接口采用并联的方式连接。

在一些可能的实施方式中，所述元数据采用树形存储结构，所述树形存储结构的每个叶节点中存储有液体火箭的阀门状态和系统配置参数；所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统之间的元数据采用至少千兆网络进行传输；

在一些可能的实施方式中，所述地面加注系统和所述测发控系统增加或者修改所述叶节点的数据实时同步至所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统；

所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统具有对各自存储的元数据的叶节点的写权限，对所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统之间存储的所述元数据的读权限。

第二方面，本发明实施例提供了一种液体火箭加注及发射的异构热备方法，所述异构热备方法包括：

地面加注系统实时采集所述液体火箭的加注过程中的传感数据，通过所述传感数据控制所述液体火箭的加注流程；

测发控系统实时采集所述液体火箭的发射过程中的传感数据，通过所述传感数据控制所述液体火箭的发射流程；

遥测系统通过实时采集并显示液体火箭的飞行过程中的传感数据以观测液体火箭的飞行状态。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行一种液体火箭加注及发射的异构热备方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行一种液体火箭加注及发射的异构热备方法。

上述技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例提供一种液体火箭加注及发射的异构热备系统和方法，该异构热备系统包括：加注受控设备、箭上受控设备、地面加注系统、测发控系统、遥测系统和网络交换机；三个系统分别与网络交换机连接构成异构的分布式元数据控制网络；地面加注系统通过控制总线与加注受控设备连接，实时采集液体火箭的加注过程中的传感数据，通过传感数据控制所述液体火箭的加注流程；测发控系统通过控制总线与箭上受控设备连接，实时采集液体火箭的发射过程中的传感数据，通过传感数据控制液体火箭的发射流程；遥测系统通过网络交换机实时采集并显示液体火箭的飞行过程中的传感数据，以观测液体火箭的飞行状态。本发明实施例采用不同的应用服务终端类型组成一个异构的分布式网络，所有终端上保存完成的元数据信息，不同的应用服务终端上的数据互为备份，任何一个角色的终端在工作异常宕机后，只要重启重新接入分布式网络，就能顺利恢复之前的工作状态，保证整个系统的持续工作，提高液体火箭加注和发射过程的稳定性和可靠性。

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，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是本发明实施例的一种液体火箭加注及发射的异构热备系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的一种地面加注系统的结构示意图；

图3是本发明实施例的一种加注测控前端的结构示意图；

图4是本发明实施例的一种加注测控前端与备用加注测控前端的连接示意图；

图5是本发明实施例的一种测发控系统的结构示意图；

图6是本发明实施的一种测发控前端的结构示意图；

图7是本发明实施例的一种测发控前端与备用测发控前端连接的示意图；

图8是本发明实施例的一种元数据的存储结构示意图；

图9是本发明实施例的一种液体火箭加注及发射的异构热备方法的流程图；

图10是本发明实施例的一种液体火箭加注及发射的异构热备的部署图；

图11是本发明实施例的一种电子设备的功能框图。

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。

现有的加注和发射控制系统，会使用两套或多套的控制系统，有自动控制和手动控制系统，当自动系统无法正常工作时，切换成手动控制，手动系统由于功能的局限性，只能用于简单的操作，无法完成复杂的程控自动化流程。同时，由于加注和发射控制这两大系统一般由不同的研制单位提供，所以还没有现存的可同时用于加注和发射的热备系统。

实施例一

图1是本发明实施例的一种液体火箭加注及发射的异构热备系统的结构示意图，如图1所示，该异构热备系统100包括：加注受控设备10、箭上受控设备20、地面加注系统30、测发控系统40、遥测系统50和网络交换机60；该地面加注系统30、测发控系统40和遥测系统50分别与网络交换机60连接构成异构的分布式元数据控制网络，该分布式元数据控制网络中的元数据存储在地面加注系统30、测发控系统40和遥测系统50的随机存储器中；该地面加注系统30通过控制总线与加注受控设备10连接，实时采集液体火箭的加注过程中的传感数据，通过传感数据控制液体火箭的加注流程；测发控系统40通过控制总线与箭上受控设备20连接，实时采集液体火箭的发射过程中的传感数据，通过传感数据控制液体火箭的发射流程；遥测系统50用于通过网络交换机60实时采集并显示火箭飞行过程中的传感数据，用于观测液体火箭的飞行状态。

本发明实施例中，遥测系统50也可以称为遥测终端，是与指挥和控制人员交互的计算机终端，遥测终端采集和显示液体火箭通过无线或卫星通道传下来的数据，包括火箭上的各种运行数据，包括箭体当前的导航制导自控数据，电池数据、贮箱内燃料和氧化剂情况，也包括温度、容量和压力等，还包括箭体上的摄像头采集的视频数据等，遥测终端一般是单向的，只测不控，用于控制人员观测火箭的飞行状态。

本发明实施例中，由于地面加注系统30、测发控系统40和遥测系统50通过以太网组成了异构的分布式元数据控制网络，所以地面加注系统30和测发控系统40既可以实时采集火箭受控设备的传感数据，地面加注系统30、测发控系统40和遥测系统50也可以通过分布式元数据控制网络读取液体火箭的工作状态和配置参数实现与各系统相关的流程和逻辑控制。

另外，在这个异构的分布式元数据控制网络中，地面加注系统30、测发控系统40和遥测系统50均保存完整的元数据信息，几个系统之间的数据互为备份，任何一个系统在工作异常宕机后，只要重启重新接入分布式元数据控制网络，就能顺利恢复之前的工作状态，即可以保证在分布式元数据控制网络中，只要还有一个系统工作正常，其他系统都失效的情况下，依然可以依靠这个正常工作的系统将整个加注及发射的异构热备系统恢复回来，所以，本实施例中的每个系统可以动态加入或离开分布式元数据控制网络中，可以极大地提高液体火箭发射的稳定性和可靠性。

图2是本发明实施例的一种地面加注系统的结构示意图，如图2所示，地面加注系统30包括：加注测控前端301和加注测控后端302，加注测控前端301与加注测控后端302分别与网络交换机连接，地面加注系统30的元数据分别存储在加注测控前端301与加注测控后端302的随机存储器中。加注控制前端301通过控制总线与加注受控设备10连接，用于采集液体火箭的加注过程中的传感数据；加注测控后端302是与控制人员交互的计算机终端，加注受控后端302通过网络交换机60与加注测控前端301连接，加注受控后端302通过网络交换机60从加注控制前端301获取液体火箭加注过程中的传感数据，根据传感数据控制加注受控前端301向加注受控设备10发送控制指令，其中，控制指令一般是开关阀门等，采集的传感数据一般包括管道压力、贮箱温度、贮箱温度和液面高度等。

本实施例中，地面加注系统30是用于把液体火箭的氧化剂和燃料从地面存储容器里通过压力管道注入到火箭上的贮箱里，因为火箭是一个高压的一个容器，随时可能会爆炸，会产生很大的危险，而且，地面加注系统30与加注受控设备10连接的控制总线不会在地面延伸很远，所以本实施例中的地面加注系统包括加注受控前端301和加注受控后端302，加注受控前端301靠近火箭，加注受控后端302会部署在距离液体火箭几公里外的安全位置，加注受控前端301可以通过控制总线实时采集加注过程中的传感数据，然后通过以太网传输到几公里以外的加注受控后端302，操作人员通过加注受控后端302查看液体火箭的加注状态，通过操作界面发送控制指令，通过加注受控前端301控制液体火箭进行加注。

图3是本发明实施例的一种加注测控前端的结构示意图，如图3所示，该加注测控前端301包括多个输入接口和一个输出接口，多个输入接口同时采集加注受控设备的传感数据信号，从多个输入接口中选取至少两个输入接口采集的传感数据信号作为输入信号。

本发明实施例中，加注测控前端301的对外接口，根据数据和命令的传输方向，分为输入接口和输出接口，输入接口采集受控终端的实时工作情况，为了提高数据采集的准确性，本实施例中的输入接口为多个，例如图3中的三个输入接口，三个输入接口同时采集三份传感数据信号，即相同的信号采集三份，加注测控前端301采用三取二(取三个信号中至少两个相同的信号作为输入信号)的方法确保数据的准确性。

图4是本发明实施例的一种加注测控前端与备用加注测控前端的连接示意图，如图4所示，地面加注系统30还包括：备用加注测控前端301’，备用加注测控前端301’与加注测控前端301相同，均包括多个输入接口和一个输出接口，加注测控前端301的多个输入接口与备用加注测控前端301’的多个输入接口采用一一并联的连接方式连接，加注测控前端的输出接口与备用加注测控前端的输出接口采用并联的方式连接。

本实施例中，采用备用加注测控前端301’和加注测控前端301共同控制一个加注受控设备，通过给每个终端配备一个备用终端的情况下，可以在1s内完成备用终端替换主终端，保证系统能正常工作。

图5是本发明实施例的一种测发控系统的结构示意图，如图5所示，在一些实施例中，该测发控系统40包括：测发控前端401和测发控后端402，测发控前端401与测发控后端402分别与网络交换机60连接，测发控系统40的元数据分别存储在测发控前端401和测发控后端402的随机存储器中。测发控前端401通过控制总线与箭上受控设备20连接，用于采集液体火箭的发射过程中的传感数据；测发控后端402通过网络交换机60与测发控前端401连接，通过网络交换机60从测发控前端401获取传感数据，根据传感数据控制测发控前端401向箭上受控设备20发送控制指令。

本实施例中，测发控系统50用于完成液体火箭从地面点火起飞前的控制，包括各种箭上受控设备、地面设备加电断电以及发动机点火前的管道压力、贮箱压力数据采集、以及点火时的控制等，测发控系统50与地面加注系统40一样有前端后端，前端靠近火箭，通过控制总线与箭上受控设备连接，用于采集箭上受控设备的传感数据，然后通过以太网传输到几公里以外的后端，后端为计算机终端，主要是用于人机交互，操作人员通过测发控后端402查看液体火箭的加注状态，通过操作界面发送控制指令，通过测发控前端401控制液体火箭进行发射。

图6是本发明实施的一种测发控前端的结构示意图，如图6所示，该测发控前端401包括多个输入接口和一个输出接口，多个输入接口同时采集箭上受控设备的传感数据信号，从多个输入接口中选取至少两个输入接口采集的传感数据信号作为输入信号。

本发明实施例中，与加注测控前端301一样，测发控前端401的对外接口，根据数据和命令的传输方向，分为输入接口和输出接口，输入接口采集受控终端的实时工作情况，为了提高数据采集的准确性，本实施例中的输入接口为多个，例如图中的三个输入接口，三个输入接口同时采集三份传感数据信号，即相同的信号采集三份，测发控前端401采用三取二(取三个信号中至少两个相同的信号作为输入信号)的方法确保数据的准确性。

图7是本发明实施例的一种测发控前端与备用测发控前端连接的示意图，如图7所示，在一些实施例中，测发控系统40还包括：备用测发控前端401’，测发控前端401的多个输入接口与备用测发控前端401’的多个输入接口采用一一并联的连接方式连接，测发控前端401的输出接口与备用测发控前端401’的输出接口采用并联的方式连接。

本实施例中，采用备用测发控前端401’和测发控前端401共同控制一个箭上受控设备20，通过给每个主终端配备一个备用终端的情况下，可以在1s内完成备用终端替换主终端，保证系统能正常工作。

图8是本发明实施例的一种元数据的存储结构示意图，如图8所示，本实施例中，元数据采用树形存储结构，树形存储结构包括一个根节点和多个叶节点，每个叶节点中存储有液体火箭的阀门状态和系统配置参数，例如动力阀门包括氧化剂阀门和燃料阀门，系统配置参数包括CONF1和CONF2，测发控包括箭上阀门、地面阀门和电源控制等参数；另外，地面加注系统、测发控系统和遥测系统之间的元数据采用至少千兆网络进行传输，所以分布式元数据控制网络的建立和更新速度很快。在图8中，YF1是氧化剂阀门1，YF2是氧化剂阀门2，RF1是燃料阀门1，RF2是燃料阀门2，CONF1是总体配置项1，CONF2是总体配置项2，JS1是箭上阀门1，JS2是箭上阀门2。

本实施例中，地面加注系统和测发控系统增加或者修改叶节点的数据实时同步至地面加注系统、测发控系统和遥测系统；地面加注系统、测发控系统和遥测系统具有对各自存储的元数据的叶节点的写权限，对多个应用服务终端之间存储的元数据的读权限。具体的，分布式元数据控制网络约定了单点写随机读机制，即确保只有一个系统拥有单个元数据节点的写权限，所有系统分别拥有对元数据的读取权限。

本发明实施例的分布式元数据控制网络中元数据可以支持不同节点的数据的可用性和一致性，对同一个数据的同时写入目前有多种机制可以实现数据同步，比如分布式锁机制，或者最终一致性原则等等，不过因为三个控制系统里，遥测系统50不发指令，只看数据，地面加注系统30在加注阶段控制，测发控系统50在起飞前控制，所以对同一个阀门或继电器的控制指令不存在同时修改的情况，所以在本实施例中里采用强一致性原则实现各个节点数据保持一致，例如可以采用raft协议，即使用领导者(leader)选举并结合日志复制两个过程。

实施例二

图9是本发明实施例的一种液体火箭加注及发射的异构热备方法的流程图，图10是本发明实施例的一种液体火箭加注及发射的异构热备的部署图，如图9和图10所示，该异构热备方法包括：

步骤S11，地面加注系统实时采集液体火箭的加注过程中的传感数据，通过传感数据控制液体火箭的加注流程；

步骤S12，测发控系统实时采集液体火箭的发射过程中的传感数据，通过传感数据控制液体火箭的发射流程；

步骤S13，遥测系统通过所述网络交换机实时采集并显示液体火箭的飞行过程中的传感数据以观测液体火箭的飞行状态。

具体的，液体火箭的发射包括地面加注系统、测发控系统和遥测系统这三个系统，三个系统均包括用于人机交互的计算机终端，地面加注系统主要是控制火箭的加注过程，例如控制火箭的舰体里面氧化剂储箱和燃料储箱的温度、压力和容量等情况，测发控系统是在加注后和起飞前控制火箭的发射，让火箭离开地面，能够发射出去；当火箭飞起来以后，地面加注系统的计算机终端和测发控系统的计算机终端的操作人员停止操控，此时，火箭的飞行姿态和所有传感数据均通过遥测系统传到地面，例如液氧箱里面的压力、温度，液氧的剩余量等，遥测系统也是用于人机交互的计算机终端，通过计算机终端将采集到的传感数据显示出来。

尽管在整个火箭发射任务的这个过程中，三套系统采集的传感数据的源头是一样的，由于三套系统的控制时间上会有先后顺序，所以不同的时间段采集的传感数据有所不同，但是在整个加注、发射和起飞过程中，遥测系统一直在采集数据，这个传感数据有时候会影响到整个发射，例如可能要取消发射，或者说要延期发射等判断。

本实施例中，地面加注系统把氧化剂和燃料分别从地面的氧化剂储藏设备和燃料储藏设备中通过压力管道注入液体火箭的氧化剂储箱和燃料储箱中，由于距离火箭太近有风险，所以地面加注系统包括加注测控前端和加注测控后端，加注测控前端通过输入接口和输出接口通过控制总线与地面的加注受控设备连接，加注测控后端部署在距离液体火箭几公里以外的安全位置，加注测控后端为人机交互的计算机终端，加注测控前端实时采集液体火箭加注过程中的传感数据，通过以太网或者光线传输给加注测控后端，操作人员通过加注测控后端查看传感数据，根据传感数据查看火箭的加注状态，通过操作界面控制加注测控前端向加注受控设备发出控制指令，该控制指令一般是开关阀门，采集的数据一般包括管道压力、贮箱温度、贮箱温度和页面高度等。

测发控系统主要是完成液体火箭从地面点火到起飞前的控制，包括各种箭上受控设备、地面设备加电断电、发动机点火前的管道压力、贮箱压力数据采集和点火控制等。测发控系统与地面加注系统一样有前后端，即测发控前端和测发控后端，测发控后端是用于人机交互的计算机终端，测发控前端的输入接口和输出接口通过控制总线与箭上受控设备连接，实时采集液体火箭发射过程中的传感数据，通过以太网或者光线传输到测发控后端，操作人员通过测发控后端查看传感数据，根据传感数据查看火箭的发射状态，通过操作界面控制测发控前端向箭上受控设备发出控制指令，该控制指令一般包括是否点火等。

遥测终端是指接收箭上遥测系统通过无线或卫星通道传下来的，火箭上的各种运行数据，包括箭体当前的导航制导自控数据、电池数据、贮箱内燃料和氧化剂情况，也包括温度、容量和压力等，还包括箭体上的摄像头采集的数据等。与地面加注系统和测发控系统不一样，遥测一般是单向的，只测不控，例如火箭发射直播的时候，播放的东风正常，青岛正常等都是遥测。

本实施例中的加注测控前端、加注测控后端、测发控前端、测发控后端和遥测终端这五个应用终端分别与网络交换机连接，这五个应用终端与网络交换机构建成一个分布式元数据控制网络，每个应用终端底层是元数据服务，与其他终端的元数据服务组成分布式树形结构数据存储服务，记录应用系统的所有运行数据和配置参数。应用终端的中层是与具体的应用相关的服务程序，例如加注控制前端应用、加注控制后端应用、测发控前端应用、测发控后端及遥测终端应用这五个终端的服务程序，由于本系统中使用了分布式的数据服务，应用终端可以动态加入或离开分布式数据系统，元数据采用内存级(RAM级)的存储方式，终端间的数据传输采用至少千兆网络连接，所以分布式元数据控制网络的建立和更新速度很快。

图10中，控制总线左侧是受控设备，包括地面的加注受控设备和火箭上的箭上受控设备，右侧的各个应用终端之间构成分布式元数据控制网络，本实施例中异构热备方法依靠分布式元数据控制网络，可以保证网络系统中，只要还有一个终端工作正常其他终端都失效的情况下，能依靠这个终端，将整个加注及发射控制系统恢复回来。如果给每个终端配备一个备用终端的情况下，可以在1s内完成备用终端替换主终端，保证系统能正常工作。

本实施例中，地面加注系统和测发控系统可以通过输入接口可以采集各个受控设备的实时情况，也可以通过分布式元数据控制网络，读取各个系统的工作状态和各个系统的参数配置，实现与自身相关的流程和逻辑控制。

本实施例中，多个应用终端组成一个异构的分布式元数据控制网络，所有应用终端上保存完成的元数据信息，不同的应用终端数据互为备份，任何一个角色的应用终端在工作异常宕机后，只要重启重新接入分布式网络，其应用终端就能顺利恢复之前的工作状态，保证整个系统的持续工作。

本发明实施例设计的一种火箭加注及发射的异构热备系统，可以使用不具备航天级可靠性的终端设备，组成能支撑液体火箭发射过程长时间加注并最终发射所要求的航天级可靠性支撑系统。系统终端角色包括测发控设备，加注控制设备和遥测接收设备，本发明实施例设计的系统中的终端，只要其中任何一台仍在正常运行，其他终端都可以在宕机后立刻重启恢复到宕机前的运行状态，从而不影响航天发射任务的正常流程，是一种利用低可靠性设备组成高可靠性控制系统的方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

实施例三

参见图11，本申请实施例还提供了一种电子设备600，该电子设备包括：

至少一个处理器；以及，

与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行前述方法实施例中的一种液体火箭加注及发射的异构热备方法。

本申请实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述方法实施例中的一种液体火箭加注及发射的异构热备方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述方法实施例中的一种液体火箭加注及发射的异构热备方法。

下面参考图11，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备600的结构示意图。本申请实施例中的电子设备600可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图11示出的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图11所示，电子设备60可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储装置608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM603中，还存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理装置601、ROM602以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

通常，以下装置可以连接至I/O接口605：包括例如触摸屏、触摸板、键、鼠标、图像传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置606；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置607；包括例如磁带、硬盘等的存储装置608；以及通信装置609。通信装置609可以允许电子设备600与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图中示出了具有各种装置的电子设备600，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置609从网络上被下载和安装，或者从存储装置608被安装，或者从ROM602被安装。在该计算机程序被处理装置601执行时，执行本申请实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该

电子设备执行时，使得该电子设备：获取至少两个网际协议地址；向节点评价设备发送包括所述至少两个网际协议地址的节点评价请求，其中，所述节点评价设备从所述至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址并返回；接收所述节点评价设备返回的网际协议地址；其中，所获取的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。

或者，上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：接收包括至少两个网际协议地址的节点评价请求；从所述至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址；返回选取出的网际协议地址；其中，接收到的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种液体火箭加注及发射的异构热备系统，其特征在于，所述异构热备系统包括：加注受控设备、箭上受控设备、地面加注系统、测发控系统、遥测系统和网络交换机；

所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统分别与所述网络交换机连接构成异构的分布式元数据控制网络，所述分布式元数据控制网络中的元数据存储在所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统中；

所述地面加注系统通过控制总线与所述加注受控设备连接，实时采集所述液体火箭的加注过程中的传感数据，通过所述传感数据控制所述液体火箭的加注流程；

所述测发控系统通过控制总线与所述箭上受控设备连接，实时采集所述液体火箭的发射过程中的传感数据，通过所述传感数据控制所述液体火箭的发射流程；

所述遥测系统通过所述网络交换机实时采集并显示液体火箭的飞行过程中的传感数据，以观测液体火箭的飞行状态；

所述测发控系统包括：测发控前端和测发控后端，分别与所述网络交换机连接，所述元数据分别存储在所述测发控前端和所述测发控后端的随机存储器中；

所述测发控前端通过控制总线与所述箭上受控设备连接，用于采集所述液体火箭的发射过程中的传感数据；

所述测发控后端通过所述网络交换机获取所述测发控前端采集的传感数据，根据所述传感数据控制所述测发控前端向所述箭上受控设备发送控制指令；

所述测发控前端包括多个输入接口和一个输出接口，多个所述输入接口同时采集所述箭上受控设备的传感数据信号，从多个所述输入接口中选取至少两个所述输入接口采集的传感数据信号作为输入信号；

所述测发控系统还包括：备用测发控前端，所述测发控前端的多个输入接口与所述备用测发控前端的多个输入接口采用一一并联的连接方式连接，所述测发控前端的输出接口与所述备用测发控前端的输出接口采用并联的方式连接。

2.根据权利要求1所述的异构热备系统，其特征在于，所述地面加注系统包括：

加注测控前端和加注测控后端，分别与所述网络交换机连接，所述元数据分别存储在所述加注测控前端和所述加注测控后端的随机存储器中；

所述加注控制前端通过控制总线与所述加注受控设备连接，用于采集所述液体火箭的加注过程中的传感数据；

所述加注受控后端通过所述网络交换机获取所述加注测控前端采集的传感数据，根据所述传感数据控制所述加注受控前端向所述加注受控设备发送控制指令。

3.根据权利要求2所述的异构热备系统，其特征在于，所述加注测控前端包括多个输入接口和一个输出接口，多个所述输入接口同时采集所述加注受控设备的传感数据信号，从多个所述输入接口中选取至少两个输入接口采集的传感数据信号作为输入信号。

4.根据权利要求3所述的异构热备系统，其特征在于，所述地面加注系统还包括：备用加注测控前端，所述加注测控前端的多个输入接口与所述备用加注测控前端的多个输入接口采用一一并联的连接方式连接，所述加注测控前端的输出接口与所述备用加注测控前端的输出接口采用并联的方式连接。

5.根据权利要求1所述的异构热备系统，其特征在于，所述元数据采用树形存储结构，所述树形存储结构的每个叶节点中存储有液体火箭的阀门状态和系统配置参数；

所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统之间的元数据采用至少千兆网络进行传输。

6.根据权利要求5所述的异构热备系统，其特征在于，

所述地面加注系统和所述测发控系统增加或者修改所述叶节点的数据实时同步至所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统；

所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统具有对各自存储的元数据的叶节点的写权限，对所述地面加注系统、所述测发控系统和所述遥测系统之间存储的所述元数据的读权限。

7.一种液体火箭加注及发射的异构热备方法，其特征在于，所述异构热备方法基于权利要求1-6任一项所述的液体火箭加注及发射的异构热备系统，所述异构热备方法包括：

地面加注系统实时采集所述液体火箭的加注过程中的传感数据，通过所述传感数据控制所述液体火箭的加注流程；

测发控系统实时采集所述液体火箭的发射过程中的传感数据，通过所述传感数据控制所述液体火箭的发射流程；

遥测系统通过实时采集并显示液体火箭的飞行过程中的传感数据以观测液体火箭的飞行状态。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述权利要求7所述的一种液体火箭加注及发射的异构热备方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，其特征在于，该计算机指令用于使该计算机执行前述权利要求7所述的一种液体火箭加注及发射的异构热备方法。