[实用新型]新型运载火箭的测试、发射和控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于运载火箭技术领域，具体涉及一种运载火箭的测试、发射和控制系统。

背景技术

目前运载火箭地面测试、发射与控制系统是一套以PLC技术核心，以网络技术为手段的远距离测发系统。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。

在现有技术中，运载火箭地面测试、发射与控制系统后端PLC接收到指令后通过485通讯模块和485通讯电缆连接到后端485光端机，通过几公里的光纤，与前端485光端机连接，再通过485通讯电缆和485通讯模块将指令传输给前端PLC，前端PLC收到相关的指令后，控制运载火箭箭上设备或地面电源上电等工作，并将部分数据进行采样显示。

由于将电源的大电流信号与箭上单机的小电流信号同时引入了前端PLC模块中，容易引起干扰，造成前端PLC模块采样信号的跳变，发出错误的指令到箭上单机，引起较严重的后果。

RS485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，传输速率较慢，且通讯底层协议没有纠错功能，整个网络通讯健壮性不强，同时使用485通讯还需专门的485通讯电缆、编译专门的通讯程序等，通用性不强，不方便单机调试，不利于运载火箭的大数据、高流量数据传输。

随着人类对太空探索步伐的加快，发射密集度更高。对运载火箭的发射要求更加的安全、可靠。传统的RS485通讯传输和地面测试、发射与控制系统不能满足现在运载火箭对地面测试、发射与控制系统的需求，传输速率慢，可靠性低。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种新型运载火箭的测试、发射和控制系统。具体的技术方案如下：

一种新型运载火箭的测试、发射和控制系统，包括后端设备、前端设备和通讯设备，后端设备包括后端发控PLC和上位机；后端发控PLC包括第一通信单元、第二通信单元和第三通信单元；前端设备包括前端发控PLC、前端执行PLC和一电源；第一前端发控PLC包括第四通信单元，前端执行PLC包括第五通信单元；通讯设备包括第一光端机、第二光端机、第三光端机、第四光端机和光缆；

其中，第一通信单元连接第一光端机，第二通信单元连接第二光端机；第一光端机和第二光端机用于将接收到的电信号转换为光信号并传输至光缆；第三光端机连接第四通信单元，第五通信单元连接第四光端机；第三光端机和第四光端机用于把从光缆接收到的光信号转换为电信号；第三通信单元用于与上位机通讯；前端发控PLC还与一箭上单机连接，将接收到的电信号转换为控制指令后传输至箭上单机；前端执行PLC还与电源连接，将接收到的电信号转换为执行指令传输至电源；

前端发控PLC用于接收小电流电信号，前端执行PLC用于接收大电流电信号；

小电流电信号对应于运载火箭的测试、发射和控制；大电流信号对应于地面、火箭供配电的执行。

优选地，第一通信单元、第二通信单元、第三通信单元、第四通信单元和第五通信单元均为以太网标准通信方式，即第一通信单元、第二通信单元、第三通信单元、第四通信单元和第五通信单元分别为第一以太网通信单元、第二以太网通信单元、第三以太网通信单元、第四以太网通信单元和第五以太网通信单元；

第一光端机、第二光端机、第三光端机和第四光端机均采用以太网光端机，即第一光端机、第二光端机、第三光端机和第四光端机分别为第一以太网光端机、第二以太网光端机、第三以太网光端机、第四以太网光端机。

优选地，前端发控PLC与一火箭单机通过第一电缆连接；前端执行PLC与电源通过第二电缆连接。

优选地，后端设备与前端设备通过标准TCP/IP协议栈的TCP/UDP协议方式互连。

与现有技术相比，本实用新型减少了前端PLC易受到干扰误发出指令、通讯传输速率慢、纠错能力差等问题，使整个运载火箭地面测试、发射与控制系统可靠性得到提高；另一方面，通讯方式采用基于标准TCP/IP协议栈的TCP/UDP方式；协议自带路由、流量控制、误码纠错、自动确认及重传等功能，提升数据传输的鲁棒性。

附图说明

图1为新型运载火箭的测试、发射与控制系统的结构图；