[发明专利]一种可重构测控、导航、飞行控制一体化系统及重构方法

摘要

本发明公开了一种可重构测控、导航、飞行控制一体化系统及重构方法，该系统包括射频前端和信息处理平台。其中，信息处理平台包括飞行控制单元、功能重构单元、测控收发管理单元、配置管理单元，当载体的高度在卫星导航系统作用范围之内时，系统工作在单机工作模式下，功能重构单元加载导航处理程序，系统完成测控、导航、飞行控制功能，当载体的高度超出卫星导航系统作用范围时，由配置管理单元对功能重构单元进行重构，加载飞行控制备份程序，形成测控、飞行控制功能双冗余状态，系统工作在双机工作模式。该系统的重构方法优化了系统整体功能，提高了系统硬件资源的利用效率，能够兼顾多功能、高可靠和低成本需求。

主权项

1.一种可重构测控、导航、飞行控制一体化系统，其特征在于包括射频前端和信息处理平台，射频前端包括S频段收发通道和L频段接收通道两部分，S频段收发通道接收遥控信号，将其滤波、放大和AGC控制，发送到信息处理平台，同时将信息处理平台输出的遥测信号通过下行无线电信号下传，L频段接收通道接收导航卫星信号，将其滤波、放大和AGC控制，发送到信息处理平台，信息处理平台包括飞行控制单元、功能重构单元、测控收发管理单元和配置管理单元，其中：配置管理单元存储测控程序、导航处理程序、飞行控制主份程序、飞行控制备份程序，系统初始化时，配置管理单元将测控程序加载到测控收发管理单元、将飞行控制主份程序加载到飞行控制单元、将导航处理程序加载到功能重构单元，系统设置为单机工作模式；飞行控制单元实时判断载体的高度是否超过卫星导航系统作用范围；当载体的高度在卫星导航系统作用范围之内时，系统一直工作在单机工作模式下，功能重构单元接收射频前端发送的导航卫星信号，进行导航解算，得到载体导航信息，飞行控制单元根据载体导航信息和惯导信息，进行组合导航运算，得到飞行控制参数，根据该飞行控制参数，执行轨道控制运算，得到飞行控制指令，该飞行控制指令通过测控收发管理单元发送给外部执行机构；与此同时，测控收发管理单元接收射频前端发送的遥控、遥测信号，进行信号解调，得到遥控数据和遥测参数，飞行控制单元解析遥控数据执行遥控指令，对遥测参数重新组帧发回给测控收发管理单元，再由测控收发管理单元发送到射频前端；当载体的高度超出卫星导航系统作用范围时，配置管理单元将飞行控制备份程序加载至功能重构单元进行重构，完成重构之后，功能重构单元向飞行控制单元发送的同步请求指令，由飞行控制单元和功能重构单元共同完成飞行时间同步处理，之后，飞行控制单元发送同步好指令给配置管理单元和功能重构单元，系统切换到双机工作模式，飞行控制单元和功能重构单元同时解析遥控数据、执行遥控指令，进行遥测组帧处理和根据惯导信息进行飞行控制计算得到飞行控制指令，发送遥测数据帧和飞行控制指令给测控收发管理单元，并同时发送健康状态信号给配置管理单元，配置管理单元根据飞行控制单元或功能重构单元是否“健康”，控制测控收发管理单元数据选通开关，测控收发管理单元根据数据选通开关选择飞行控制单元或功能重构单元的飞行控制指令和遥测数据输出。