CN202841175U - 一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统 - Google Patents

一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统 Download PDF

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徐昕
徐玮
吴睫
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Abstract

本实用新型涉及运载火箭地面测试、发射与控制的技术领域，特别涉及一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统。本实用新型的运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统，包括后端设备、前端设备、通讯网络与箭载计算机，所述通讯网络包括以太网通信模块与RS422通讯模块，所述后端设备通过以太网通讯模块与前端设备连接，所述前端设备通过RS422通讯模块与箭载计算机连接。与现有技术相比，通过本实用新型的运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统减少了箭地通讯的中间转接环节，节省了通讯设备的成本，同时使得箭地通讯的可靠性得到进一步提高。

Description

一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统
技术领域
    本实用新型涉及运载火箭地面测试、发射与控制的技术领域，特别涉及一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统。
背景技术
运载火箭的箭载计算机与地面测发控系统的数据交互一般通过RS422总线实现。RS422是一种差分形式串行传输的数据总线，传输速率在9600-115200bps之间，最大传输距离可达1200m。箭载计算机的自检、飞行程序装订、诸元计算、瞄准控制等均通过该RS422总线实现上传、下传，因此该通路十分重要。
由于运载火箭在发射时具备一定危险性，因此测发控系统一般分为前端、后端两大部分。前端设备一般位于火箭发射塔架上，为测发流程的执行机构，通过电缆直接与箭体连接。后端设备一般位于离发射塔架较远的测发大厅内，为测发流程的控制及数据判读机构。前、后端之间的距离通常达数公里甚至数十公里，通过光纤连接。操作人员在测发大厅内通过直接操作后端设备，远程控制前端设备执行测发流程，并在后端判读测试结果。
以往，运载火箭的飞行程序等直接固化在测发控系统后端的主控计算机内，主控计算机机箱内插有RS422接口卡，通过一根数公里长的RS422电缆直接与运载火箭内的箭载计算机相连，如附图2所示。由于RS422电缆电气特性的局限，使得电缆长度不能过长，即后端离发射塔架不能距离太远，且传输的速率较低，误码率较高，不利于发射的可靠性。
自二十世纪九十年代以来，光纤通讯以其传输速率快、信号损耗及误码率低、铺设便捷等诸多优点，在运载火箭测发控领域得到广泛应用。现役运载火箭测发控系统都采用光纤作为前、后端通讯的方式。箭地之间的RS422通道也采取光纤化方式，采用专用的RS422光端机、RS422光纤实现：后端的主控计算机内插有RS422总线接口卡，通过普通RS422电缆与RS422光端机连接，RS422光端机将信号转换为光信号后，直接传输至前端，再由前端的RS422光端机还原为标准RS422信号，最终通过普通RS422线缆与箭载计算机相连。其他测发控信号则通过普通以太网和以太网光端机在前、后端之间传输。
随着人类对太空探索步伐的加快，不仅要求运载火箭的发射更加的安全、可靠，对运载火箭发射、测试的成本也提出更高要求。传统的通过独立、专用的RS422光端机、RS422光纤进行箭地通讯的方法无疑增加了测发控系统的成本，系统内设备的品种、数量较多，各种设备间的连接关系复杂以及较高的的误码率，可靠性差。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统，以解决现有技术中通过独立、专用的RS422光端机、RS422光纤进行箭地通讯的方法无疑增加了测发控系统的成本，系统内设备的品种、数量较多，各种设备间的连接关系复杂以及较高的的误码率，可靠性差的技术性问题。
本实用新型目的通过以下技术方案实现：
一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统，包括后端设备、前端设备、通讯网络与箭载计算机，所述通讯网络包括以太网通信模块与RS422通讯模块，所述后端设备通过以太网通讯模块与前端设备连接，所述前端设备通过RS422通讯模块与箭载计算机连接。
优选地，所述以太网通讯模块包括后端以太网光端机、前端以太网光端机和双冗余单模光纤，所述RS422通讯模块包括RS422通讯电缆。
优选地，所述后端设备包括主控计算机，所述前端设备包括前置计算机，所述主控计算机与后端以太网光端机连接。所述前置计算机与前端以太网光端机连接，所述后端以太网光端机与前端以太网光端机通过双冗余单模光纤连接。
优选地，所述前置计算机与所述箭载计算机通过所述RS422通讯电缆连接。
优选地，所述以太网模块还包括以太网接口，所述主控计算机通过所述以太网接口接入以太网，所述前置计算机通过所述以太网接口接入以太网。
优选地，所述RS422通讯模块还包括RS422接口卡，所述前置计算机通过RS422接口卡接入RS422通讯模块。 
与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：
通过本实用新型的运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统减少了箭地通讯的中间转接环节，节省了通讯设备的成本，同时使得箭地通讯的可靠性得到进一步提高。
附图说明
图1为本实用新型的一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统的结构图；
图2为现有技术中运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统的结构图。
具体实施方式
以下结合附图，进一步介绍本实用新型。
请参阅图1，一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统，包括后端设备、前端设备、通讯网络与箭载计算机1，其中，箭载计算机1安装在运载火箭上，通讯网络包括以太网通信模块与RS422通讯模块，后端设备通过以太网通讯模块与前端设备连接，前端设备通过RS422通讯模块与箭载计算机1连接。
以太网通讯模块包括后端以太网光端机21、前端以太网光端机22和双冗余单模光纤23，其中，以太网光端机的作用是将电信号转化为光信号，在本实例中，双冗余单模光纤23为最普通单模光纤。另外，RS422通讯模块包括RS422通讯电缆25。
后端设备包括主控计算机3，前端设备包括前置计算机4，主控计算机3与后端以太网光端机21连接。前置计算机4与前端以太网光端机22连接，后端以太网光端机21与前端以太网光端机22通过双冗余单模光纤23连接。
前置计算机4与箭载计算机1通过RS422通讯电缆25连接。以太网模块还包括以太网接口24，主控计算机通过以太网接口24接入以太网，前置计算机4通过以太网接口24接入以太网。RS422通讯模块还包括RS422接口卡26，前置计算机4通过RS422接口卡26接入RS422通讯模块，从而实现与箭载计算机1的通讯。
进一步介绍本方案的通信方式。
首先，向主控计算机3输入测试或发射或控制的命令信号，命令信号通过以太网接口24进入以太网后通过后端以太网光端机21将电信号转换为光信号，然后，光信号进入双冗余单模光纤23进行长距离的传输，同样以相反的方式前端以太网光端机22将光信号转换为电信号，电信号通过以太网接口24进入前置计算机4，最后，前置计算机4将接收到的信号命令转换为执行命令，并通过RS422通讯电缆25传输到箭载计算机1，以达到对运载火箭测试或发射或控制的目的。
通过本实用新型的运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统减少了箭地通讯的中间转接环节，节省了通讯设备的成本，同时使得箭地通讯的可靠性得到进一步提高。
应当理解的是这里所描述的方法和系统可以以各种形式的硬件、软件、固件、专用处理机或者它们的组合实现。尤其是，至少本发明的一部分包括程序指令的应用程序优选实现。这些程序指令被确实地包括在一个或者多个程序存储设备（包括但不限于硬盘，磁性软盘，RAM， ROM，CDROM等）里，并且可由任何包括适当结构的设备或者机器，例如一种具有处理器、内存和输入/输出接口的通用数字计算机执行。还应当理解由于附图中描述的一些系统的组成部件和处理步骤优选地以软件实现，所以，系统模块（或者方法步骤的逻辑流程）之间的连接可能不同，这取决于本发明的编程方式。根据这里给出的指导，相关领域的普通技术人员将能够设计出本发明的这些以及类似的实施方式。
    以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。 

Claims (6)

1.一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统，其特征在于，包括后端设备、前端设备、通讯网络与箭载计算机，所述通讯网络包括以太网通信模块与RS422通讯模块，所述后端设备通过以太网通讯模块与前端设备连接，所述前端设备通过RS422通讯模块与箭载计算机连接。
2.如权利要求1所述的一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统，其特征在于，所述以太网通讯模块包括后端以太网光端机、前端以太网光端机和双冗余单模光纤，所述RS422通讯模块包括RS422通讯电缆。
3.如权利要求2所述的一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统，其特征在于，所述后端设备包括主控计算机，所述前端设备包括前置计算机，所述主控计算机与后端以太网光端机连接，所述前置计算机与前端以太网光端机连接，所述后端以太网光端机与前端以太网光端机通过双冗余单模光纤连接。
4.如权利要求2所述的一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统，其特征在于，所述前置计算机与所述箭载计算机通过所述RS422通讯电缆连接。
5.如权利要求3所诉的一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统，其特征在于，所述以太网模块还包括以太网接口，所述主控计算机通过所述以太网接口接入以太网，所述前置计算机通过所述以太网接口接入以太网。
6.如权利要求3所诉的一种运载火箭地面测试、发射与控制的通讯系统，其特征在于，所述RS422通讯模块还包括RS422接口卡，所述前置计算机通过RS422接口卡接入RS422通讯模块。
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