CN217403282U - 一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备，包括：按键式面板和AC/DC电源；其中，所述按键式面板包括多个按键、指示灯和第一数据传输模块；所述按键式面板与测发控系统前端设备的PLC发控组合通过所述第一数据传输模块和测发控系统前端设备的第二数据传输模块进行数据传输；所述指示灯用于指示测发控系统的功能状态；AC/DC电源用于为所述按键式面板供电。该测发控系统后端设备能够满足不同型号运载火箭的不同测试发射控制需求。

Description

一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备

技术领域

本实用新型涉及运载火箭测试发射控制领域，具体涉及一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备。

背景技术

地面测发控系统集综合测试、发射控制和数据处理等功能于一体，用于在火箭研制的全过程中对火箭的总体性能进行测试和控制，是火箭控制系统的重要组成部分。测发控系统从物理布局上分为前端和后端。为了确保发射任务成功，测发控系统后端会在自动控制系统之外配备手动应急控制设备，用于在测发控系统后端计算机和软件失效、前后端网络故障等特殊情况下，实现手动点火、断电等功能。

通常，应急控制设备采用带按键、开关、指示灯等的操作盒，通过点对点方式连接的电缆网将信号传输至前端设备。但是，在火箭整个研制到发射阶段，火箭在总装车间、技术阵地等不同场景下，测发控系统前后端距离不同。针对不同距离，需要设计不同长度的电缆网，造成了资源浪费，且适应性差、设备使用效率低。

为降低研制成本、提高设备的通用性，设计一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备显得尤为重要。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备。

本实用新型提供一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备，包括：按键式面板和AC/DC电源；其中，所述按键式面板包括多个按键、指示灯和第一数据传输模块；所述按键式面板与测发控系统前端设备的PLC发控组合通过所述第一数据传输模块和测发控系统前端设备的第二数据传输模块进行数据传输；所述指示灯用于指示测发控系统的功能状态；AC/DC电源用于为所述按键式面板供电。

根据本实用新型的一个实施例，所述按键式面板还包括以太网接口；所述按键式面板和PLC发控组合通过所述以太网接口进行网络连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述以太网接口包括SC光纤接口和RJ45接口；所述按键式面板和PLC发控组合通过SC光纤接口配置光缆或通过RJ45接口配置双绞线进行连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述以太网接口还包括备用以太网接口。

根据本实用新型的一个实施例，所述指示灯包括多种显示颜色，不同颜色用于指示测发控后端应急设备的功能状态。

根据本实用新型的一个实施例，所述按键包括保持型指令按键、瞬时型指令按键和等效型指令按键，通过对PLC发控组合软件单元进行编程，实现所述按键功能。

根据本实用新型的一个实施例，所述保持型指令按键、所述等效型指令按键和所述瞬时型指令按键至少一种按键包括对应功能的多个预留按键。

根据本实用新型的一个实施例，所述按键还包括锁定按键和解锁按键；按下所述锁定按键，测发控系统后端设备功能状态锁定，除所述锁定按键外，其他按键动作无效；按下所述解锁按键，测发控系统后端设备处于解锁状态，所有按键动作有效。

根据本实用新型的一个实施例，所述按键还包括自检按键；按下自检按键，开始检测测发控后端应急设备功能是否正常。

根据本实用新型的一个实施例，所述AC/DC电源用于将AC220V 电源转换为DC24V电源。

根据本实用新型的一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备，通过使用将按键和指示灯集成的按键式面板，节省了设备空间。此外，测发控系统后端的按键式面板和测发控系统前端配置了数据传输模块，以使测发控系统前后端设备之间进行数据传输，降低了测发控后端应急设备的研制成本，最终降低了测发控系统的配置和安装成本。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。

附图说明

下面的附图是本实用新型的说明书的一部分，其绘示了本实用新型的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明实用新型的原理。

图1是本实用新型一个实施例的测发控后端应急设备的示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，用于示例性的说明本实用新型的原理，并不被配置为限定本实用新型。另外，附图中的机构件不一定是按照比例绘制的。例如，可能对于其他结构件或区域而放大了附图中的一些结构件或区域的尺寸，以帮助对本实用新型实施例的理解。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型实施例的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外术语“包括”、“包含”“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素结构件或组件不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出或固有的属于结构件、组件上的其他机构件。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并非特别指称次序或顺位的意思，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。

在下文描述本实用新型的过程中，可能会在一定场景描述中，仅仅使用“火箭”或“运载火箭”，这仅仅是为了描述方便，其内涵不限于所用得具体词。通常情况下，本实用新型的火箭、运载火箭既包括用于运载卫星或飞船或其他探测器的航天运载器，也包括用于运载军事载荷的各类导弹、火箭弹等武器，以及能够将有效载荷送入空中的类似产品。本领域技术人员在解释上述具体用词时，不得根据描述场景所用的具体词而将运载器仅仅限定为运载火箭或导弹之一，从而缩小本实用新型的保护范围。

对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。

图1是本实用新型一个实施例的测发控后端应急设备的示意图。

如图1所示，本实用新型提供一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备，包括：按键式面板和AC/DC电源。其中，按键式面板包括多个按键、指示灯和第一数据传输模块。按键式面板与测发控系统前端设备的PLC发控组合通过第一数据传输模块和测发控系统前端设备的第二数据传输模块进行数据传输。指示灯用于指示测发控系统的功能状态。AC/DC电源用于为按键式面板供电。

具体地，地面测发控系统用于在火箭研制的全过程中对火箭的整体性能进行测试和控制，是火箭控制系统的重要组成部。例如，对火箭的测试包括在综合实验室、总装车间、技术阵地进行的测试，对火箭的发射控制包括在发射阵地进行的发射控制。测发控系统从物理布局上分为前端和后端，前端为测控执行设备，包括数传、PLC控制组合和地面电源组合等；后端为指挥控制设备和监视设备，包括数传设备、服务器和应急控制设备等。测发控系统前后端之间通过网络通讯实现远距离测试发射控制。为了确保发射任务成功，测发控系统后端会在自动控制系统之外配备手动应急控制设备，用于在测发控系统后端计算机和软件失效、前后端网络故障等特殊情况下，实现手动点火、断电等功能。

传统的应急控制设备采用带按键、开关、指示灯等的操作盒，通过点对点方式连接的电缆网将信号传输至前端设备。但是，在火箭整个研制到发射阶段，火箭在总装车间、技术阵地、发射阵地，乃至不同的发射工位等不同场景下，测发控系统前后端距离不同。针对不同距离，需要设计不同长度的电缆网，造成了资源浪费，增加了研制成本。而且，传统应急控制设备需要根据测发控系统功能的需求越多越需要配置更多的接口。此外，应急控制设备的各个器件的安装、接线等一经定性，便难以进行功能扩展和接口变更，适应性差。不同型号的运载火箭根据功能、接口的不同，需要重复配套按键、指示灯和接口等，设备使用效率低。

随着数字控制技术和网络通信技术的成熟，以数据总线为核心的新型测发控系统已展开应用。为提高应急控制设备的可靠性、降低研制成本、提高通用性，本实用新型提供了一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备。

在本实施例中，根据测发控系统的功能需求，按键式面板将所需的功能按键和指示灯进行集成(如集成8路或32路按键和指示灯)，节省了设备空间。按键式面板配置有第一数据传输模块，测发控系统前端配置第二数据传输模块，使按键式面板能够直接与测发控系统前端的PLC发控组合(可编程控制器)进行通讯。作为测发控系统前端 PLC发控组合的分布式扩展设备，按键式面板上的按键和指示灯不同状态对应的变量能够映射在测发控系统前端PLC发控组合中CPU的虚拟软件单元。通过对虚拟软件单元中对应参数的配置，能够实现对按键信号的获取和对指示灯的控制。

本实施例提供的测发控后端应急设备，测发控系统后端的按键式面板和测发控系统前端配置了数据传输模块，以使测发控系统前后端设备之间进行数据传输，降低了测发控后端应急设备的研制成本，最终降低了测发控系统的配置和安装成本。

根据本实用新型的一个实施例，按键式面板除包括按键和指示灯外，还包括以太网接口。按键式面板和PLC发控组合通过以太网接口进行网络连接。

本实施例提供的测发控后端应急设备通过将按键和指示灯集成的方式，取代了现有技术中需要分别对各种按键和指示灯进行单独选型、安装、接线、标记等的方式，在保证系统功能的前提下，缩短了研制周期。同时，精简设备(如电缆网)，减少了设备故障点，实现了产品轻量化、模块化，提高了设备可靠性，且更加经济有效。而且，该设备接口简单通用，提高了测发控系统的通用性。

本实施例中，按键式面板与测发控系统前端设备的PLC发控组合可以配置无线数据传输模块，以使按键式面板直接通过无线传输技术与PLC发控组合进行数据传输。进一步地，以太网接口包括SC光纤接口和RJ45接口。按键式面板和PLC发控组合通过SC光纤接口配置光缆或通过RJ45接口配置双绞线进行连接。

本实施例中，以太网接口包括SC光纤接口和RJ45接口两种接口，使测发控后端应急设备能够实现与PCL发控组合的远距离和近距离通讯。例如，当距离较远时，如上百米时，可使用光缆和SC光纤接口将按键式面板与PLC发控组合连接，实现远距离数据通信。在实验室中，距离较近，便可使用双绞线和RJ45接口将按键式面板与PLC发控组合连接，实现数据通讯。本实施例提供的测发控后端应急设备相较于传统设备简化了接口，且具有较强的适应性，能最终提高测发控系统的适应性和设备使用效率。

进一步地，按键式面板还包括备用以太网接口。例如，SC光纤接口和RJ45接口均可以配置对应类型的以太网接口。

进一步地，按键式面板还可配置交换机，以是实现多设备之间的数据通讯。

根据本实用新型的一个实施例，指示灯包括多种显示颜色，不同颜色用于指示测发控后端应急设备的功能状态。

具体地，根据测发控系统的功能需求，对PLC发控组合中CPU的虚拟软件单元进行编程，使指示灯不同的显示颜色对应不同的功能。例如，指示灯具备红、绿两种显示颜色。指示灯显示红色，代表测发控系统故障。指示灯显示绿色，代表测发控系统功能正常，可以使用测发控系统对火箭的总体性能进行测试和控制。

本实施例，不对指示灯显示的颜色种类、数量等作具体限制。如指示灯还可以显示黄、蓝等颜色，不同颜色代表不同的功能。若测发控系统能够采集箭上设备的状态，可以设定对应指示灯显示特征的颜色，以表示箭上设备是否正常。本实施例也不对按键和指示灯的逻辑关系作具体限制，即按键和指示灯之间可以有逻辑关系，也可以没有逻辑关系，均可根据具体需求对设备进行编程设定。

如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，按键式面板的按键包括保持型指令按键、瞬时型指令按键和等效型指令按键，通过对 PLC发控组合软件单元进行编程，实现按键功能。

具体地，根据测发控系统的功能需求，按键式面板可以配置具有不同功能的按键。按下不同的按键，指示灯显示不同的颜色或不同的指示灯被点亮。例如，按下保持型指令按键，测发控后端应急设备发出对应指令，指示灯显示绿色；再次按下，指令复位，指示灯熄灭。保持型指令可以包括动力阀控制和动力点火等指令。按下瞬时型指令按键，发出对应指令，指示灯显示绿色，指令发出后，经过预设时间段(如200ms)后自动复位，对应指示灯熄灭。瞬时型指令可以包括点火和紧急关机等指令。在控制系统进行单独测试，动力、测试、地面、测量等分系统暂未接入时，通过等效型指令按键，能够实现其余分系统接口的暂时等效，以便对分系统进行独立测试。

本实施例中，对于不同功能的指令，可以根据实际需求，通过对 PLC发控组合中CPU的虚拟软件单元进行编程，预先设定时间段、指定指示灯和设定指示灯显示的颜色等。如针对不同功能的指令，可以设定由同一指示灯显示不同的颜色，也可以设定由不同指示灯显示相同或不同的颜色。针对瞬时型指令，按下即发出脉冲指令，脉冲宽度也可以在程序中自由配置。本实施例提供的测发控后端应急设备，在无需变更硬件组合的基础上，能够通过测发控系统前端PLC发控组合的程序设计，对不同指令对应的不同按键和指示灯变量进行预设设定，以满足测发控系统实际的测发控需求。还可根据功能需求进行功能扩展，如增加远程诊断等功能按键和指示灯。该设备更加智能、灵活度更高、可扩展性更强、通用性更高，同一设备能够重复应用于不同型号运载火箭，满足不同测发控需求。对于特定功能或功能需求较少的情况，可以选择对应功能的按键和指示灯集成按键式面板，以使设备更加精简。

进一步地，保持型指令按键、等效型指令按键和瞬时型指令按键至少一种按键包括对应功能的多个预留按键。即可以根据测发控系统的实际功能需求，针对每个功能按键设定多个预留按键，提高按键的冗余性。

进一步地，按键还包括锁定按键和解锁按键。按下锁定按键，测发控系统后端设备功能状态锁定，除锁定按键和解锁按键外，多个按键的剩余按键动作无效。按下解锁按键，测发控系统后端设备处于解锁状态，所有按键动作有效。

同理，本实施例中，可以通过软件编程实现锁定按键和解锁按键对应的锁定和解锁功能，增加了按键的功能，取代了现有技术中在按键上增加保护盖的方式。如可以设定按下解锁键后20s内无动作自动恢复锁定状态，以防止误触发。

进一步地，按键还包括自检按键。按下自检按键，开始检测测发控后端应急设备功能是否正常，从而提高了测发控系统的可靠性。

具体地，按下自检按键，按键面板上的指示灯依次点亮蓝灯后复位，以此表示测发控后端应急设备正在验证系统本身功能是否正常。本实施例中，可以根据实际情况，通过软件编程预先设定按键面板上指示灯显示次序、显示颜色等，本实施例对此不作具体限制。

进一步地，还可以在按键式面板上增加自锁型按键、复位式按键、带灯按键等，均可通过软件实现不同硬件的等效功能，且各类按键均可以配置多个预留按键，本实用新型不对系统功能类型、预留按键数量作具体限制。如图1所示，同一功能的不同状态按键在按键式面板上分区显示，提供了更加友好的人机交互界面，该分区显示也可以通过编程实现。

根据本实用新型的一个实施例，AC/DC电源用于将AC220V电源转换为DC24V电源。

本实施例中，AC/DC电源可以将AC220V电源转换为DC24V电源，对外仅需220V市电接口即可，提高了设备使用的灵活度和通用性。

本实用新型的上述实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于多型号运载火箭的测发控后端应急设备，其特征在于，包括：按键式面板和AC/DC电源；

其中，所述按键式面板包括多个按键、指示灯和第一数据传输模块；

所述按键式面板与测发控系统前端设备的PLC发控组合通过所述第一数据传输模块和测发控系统前端设备的第二数据传输模块进行数据传输；

所述指示灯用于指示测发控系统的功能状态；

AC/DC电源用于为所述按键式面板供电；

所述按键式面板还包括以太网接口；所述按键式面板和PLC发控组合通过所述以太网接口进行网络连接。

2.根据权利要求1所述的测发控后端应急设备，其特征在于，所述以太网接口包括SC光纤接口和RJ45接口；

所述按键式面板和PLC发控组合通过SC光纤接口配置光缆或通过RJ45接口配置双绞线进行连接。

3.根据权利要求2所述的测发控后端应急设备，其特征在于，所述以太网接口还包括备用以太网接口。

4.根据权利要求1所述的测发控后端应急设备，其特征在于，所述指示灯包括多种显示颜色，不同颜色用于指示测发控后端应急设备的功能状态。

5.根据权利要求1所述的测发控后端应急设备，其特征在于，所述按键包括保持型指令按键、瞬时型指令按键和等效型指令按键，通过对PLC发控组合软件单元进行编程，实现多个所述按键相应的功能。

6.根据权利要求5所述的测发控后端应急设备，其特征在于，所述保持型指令按键、所述等效型指令按键和所述瞬时型指令按键至少一种按键包括对应功能的多个预留按键。

7.根据权利要求6所述的测发控后端应急设备，其特征在于，所述按键还包括锁定按键和解锁按键；

按下所述锁定按键，测发控系统后端设备功能状态锁定，除所述锁定按键和所述解锁按键外，多个所述按键的剩余按键动作无效；

按下所述解锁按键，测发控系统后端设备处于解锁状态，所有按键动作有效。

8.根据权利要求7所述的测发控后端应急设备，其特征在于，所述按键还包括自检按键；按下自检按键，开始检测测发控后端应急设备功能是否正常。

9.根据权利要求1所述的测发控后端应急设备，其特征在于，所述AC/DC电源用于将AC220V电源转换为DC24V电源。

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