[发明专利]基于高速采集数据的配气台增压切换控制方法

说明书

技术领域

本发明属于运载火箭动力测控技术领域，特别针对大型低温动力运载火箭而设计，涉及基于高速采集数据的配气台增压切换控制方法。

背景技术

在新型低温动力火箭动力系统设计中提出了包括液氢开始加注后/泄出完成前无人值守、允许长时间推迟发射能力和简化箭地接口关系在内的重要设计准则，这些准则带了供配气系统设计原则和操作模式的改变，以往人工值班的方式将不再适用与当前的发射模式，因而需要供配气系统中需采用冗余设计、远程控制等技术以满足型号的设计要求和功能要求。

传统常温运载火箭通常采用依赖于网络传输的后端增压控制与前端人工手动增压相结合的方式，前者将测量系统采集到的箭上遥测箱压参数发送至后端动力系统指控工作站，再由后端指控工作站进行相应的增压线路控制，后者更依赖于操作手的经验和口令传达的准确性，因此，网络延迟及其不确定性等已成为影响系统实时性和可靠性的重要因素。新一代低温运载火箭极大的压缩了推进剂加注后的射前流程，并且更由于其逆流程代价巨大，因此对射前各项功能动作的可靠性也提出了更高的要求，再结合其对前端无人值守的高安全性要求，上述传统增压控制方式已无法满足新一代低温运载火箭的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供基于高速采集数据的配气台增压切换控制方法，该方法实现了供配气系统的冗余控制，提高供配气系统的系统可靠性和功能完备性，在提升系统对故障响应速度的同时，实现了数据传输处理的实时性，并通过前端自闭环控制，消除了前后端网络故障的影响。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

基于高速采集数据的配气台增压切换控制方法，通过运载火箭动力测控系统实现，所述运载火箭动力测控系统包括测量系统前端中继器、测量系统前端解调设备、测量系统后端解调设备、PLC控制主机、PLC控制副机、动力继电器机柜和地面配气台，具体实现步骤如下：

步骤(一)测量系统前端中继器采集箭上贮箱压力传感器的压力信号，转换为测量系统前端解调设备需要的数字信号，并发送至测量系统前端解调设备；测量系统前端解调设备将接收到的数字信号分为两路，一路同时转发至PLC控制主机和PLC控制副机，将另一路数字信号由电信号形式转换为光信号形式，传输至测量系统后端解调设备；

步骤(二)、PLC控制主机和PLC控制副机分别接收测量系统前端解调设备传输的数字信号，经过数据清洗、平滑滤波、压力带阈值判断和三取二决策，得到地面配气台的增压阀通断信号，并发送给动力继电器机柜，动力继电器机柜带动地面配气台的增压阀动作；

步骤(三)、若测量系统前端解调设备与PLC控制主机、PLC控制副机的数字信号传输链路发生故障，或者PLC控制主机或PLC控制副机的增压闭环控制程序出现异常，则切换到手动增压模式；

步骤(四)、若测量系统前端中继器对箭上贮箱压力传感器的压力信号采集功能出现故障，或者测量系统前端中继器与测量系统前端解调设备之间的数据传输链路出现故障，则切换到测试增压模式。

在上述基于高速采集数据的配气台增压切换控制方法中，步骤(三)中的手动增压模式具体包括如下步骤，所述运载火箭动力测控系统还包括动力系统指控工作站：

(1)、测量系统前端中继器采集箭上贮箱压力传感器的压力信号，转换为测量系统前端解调设备需要的数字信号，并发送至测量系统前端解调设备；测量系统前端解调设备将接收到的数字信号由电信号形式转换为光信号形式，传输至测量系统后端解调设备；

(2)、测量系统后端解调设备将接收到的光信号转换为电信号，传输给动力系统指控工作站；

(3)、动力系统指控工作站接收所述电信号，经过数据清洗、平滑滤波、压力带阈值判断和三取二决策，得到地面配气台的增压阀通断信号的网络指令，并将所述网络指令发送至PLC控制主机和PLC控制副机；

(4)、PLC控制主机、PLC控制副机将接收到的网络指令解析为地面配气台的增压阀通断信号，并发送给动力继电器机柜，动力继电器机柜带动地面配气台的增压阀动作。

在上述基于高速采集数据的配气台增压切换控制方法中，步骤(四)中的测试增压模式具体包括如下步骤，所述运载火箭动力测控系统还包括信号调理组合、PXI测试主机和PXI测试副机：

(1)、地面配气台将供气管路上的压力传感器测量得到的压力信号，经过动力继电器机柜转发给信号调理组合，所述供气管路用于为箭上贮箱供气；