本發(fā)明屬于信息測控技術領域，具體涉及一種集成化地面測控系統(tǒng)。

背景技術：

測量系統(tǒng)地面測控系統(tǒng)是測量系統(tǒng)的重要組成部分，測量系統(tǒng)地面測控系統(tǒng)完成對于設備的供配電功能，同時接收無線裝置發(fā)出的無線遙測信號，通過無線信號接收設備的接收、解調完成對于無線信號的處理，同時將接收到的無線數(shù)據(jù)通過后端設備及軟件進行數(shù)據(jù)處理。上述功能需要多個設備實現(xiàn)，數(shù)據(jù)是分別獲得的，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合處理，無法快速判讀并確定系統(tǒng)狀態(tài)；設備數(shù)量多、功能復雜且不適用于機動運輸要求。因此，需要提供一種集成化地面測控系統(tǒng)，簡化系統(tǒng)結構，優(yōu)化系統(tǒng)設計并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合處理。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術設備數(shù)量多、功能復雜且不適用于機動運輸要求的技術問題，提供一種集成化地面測控系統(tǒng)。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案如下：

一種集成化地面測控系統(tǒng)，包括供配電系統(tǒng)和測試系統(tǒng)，供配電用于給箭上系統(tǒng)供電，測試系統(tǒng)用于接收箭上系統(tǒng)傳輸信號和傳輸信號的數(shù)據(jù)處理；供配電系統(tǒng)和測試系統(tǒng)集成安裝在遙測車中。

所述供配電系統(tǒng)包括地面電源和供電控制設備，地面電源與供電控制設備通過電纜連接；供電控制設備通過供電線與箭上兩個二次電源裝置連接，通過供電控制設備開關分別實現(xiàn)給火箭一級所有設備和伺服控制艙的所有設備供電。

所述二次電源裝置用于實現(xiàn)電氣設備的二次供配電，能將供電輸入和輸出電壓轉換為0～5V信號，并發(fā)送到數(shù)據(jù)采編器進行采集，數(shù)據(jù)采編器再將信號發(fā)送到無線數(shù)據(jù)集成裝置。

所述地面電源采用開關式直流穩(wěn)壓電源，每臺電源獨立進行單機自檢，接入系統(tǒng)后，每臺地面電源均有檢測接口，通過檢測參數(shù)完全能夠判斷地面電源的工作狀態(tài)；所述開關式直流穩(wěn)壓電源具有過壓、過流(或短路)保護功能、本調功能，過壓功能是在供電電壓過高時切斷通路斷開供電，過流保護功能在主要通路負載短路的情況下切斷電路停止供電輸出。

所述供電控制設備用于將地面電源的輸出電流經過繼電器開關對箭上的主要設備進行供電，通過執(zhí)行手動控制指令可以實現(xiàn)箭上不同設備測試時的供電。

所述供電控制設備還具有應采集漏電檢查、接插件連好等信息的功能，并具有相應指示燈。

所述測試系統(tǒng)包括無線信號接收設備和數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)；S波段雙點頻地面檢測和處理系統(tǒng)，完成無線信號的射頻接收、信道處理、接收解調和實時存盤任務；數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)處理與發(fā)布和數(shù)據(jù)判讀，從而實現(xiàn)綜合自動化測試和判讀的數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)。

所述無線信號接收設備包括天線、兩個低噪聲放大器、切換開關、分路器、4個下變頻器、4個遙測接收解調機、電腦切換器、顯示器、網絡交換機和數(shù)據(jù)服務計算機；天線安裝遙測車上，用于接收兩路無線信號，即L路和R路；兩個低噪聲放大器與天線連接，每個低噪聲放大器用于除去L路或R路無線信號的噪聲，并將信號放大；分路器與低噪聲放大器連接，用于將天線接受的L路和R路無線信號各分成四路，分別進入4個下變頻器；下變頻器與分路器連接，每個下變頻器接收一個L路和一個R路信號，用于將接收到的無線信號變?yōu)榈皖l信號，發(fā)送到遙測接收解調機；遙測接收解調機與下變頻器連接，用于將低頻信號進行解調，得到原始遙測數(shù)據(jù)；原始遙測數(shù)據(jù)一方面通過電腦切換器在顯示器中進行顯示，另一方面通過網絡交換機進入數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)。

所述數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)包括通過局域網連接的處理服務器、數(shù)據(jù)顯示終端、數(shù)據(jù)庫服務器、網上判讀服務器、瀏覽終端和判讀終端；無線信號接收設備將無線數(shù)據(jù)解調為網絡數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)的處理服務器發(fā)送，在處理服務器上進行數(shù)據(jù)處理和發(fā)布；各數(shù)據(jù)顯示終端接收和顯示處理服務器發(fā)送的數(shù)據(jù)；同時，處理服務器將處理后的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫服務器，用于進行事后判讀。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的集成化地面測控系統(tǒng)將測試中的供配電、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)網絡交互等技術于一體，具有強大的測試能力。同時避免了地面測試設備龐大，技術狀態(tài)復雜，各種資源的浪費。改善遙測系統(tǒng)測試專機專用造成人力物力浪費、測試設備龐大、操作復雜、不適用于機動運輸要求的問題，不適用于機動運輸要求使系統(tǒng)地面測試方案優(yōu)化，更好的適應測量需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的地面供配電實現(xiàn)原理圖；

圖2為地面電源供電連接關系示意圖；

圖3為圖3無線信號接收設備構成示意圖；

圖4為數(shù)據(jù)處理與服務結構示意圖；

圖5為遙測數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的描述。

本實施例提供了一種集成化地面測控系統(tǒng)，包括供配電系統(tǒng)和測試系統(tǒng)，供配電用于給箭上系統(tǒng)供電，測試系統(tǒng)用于接收箭上系統(tǒng)傳輸信號和傳輸信號的數(shù)據(jù)處理；供配電系統(tǒng)和測試系統(tǒng)集成安裝在遙測車中。本實施例的地面測控系統(tǒng)將原有分散在不同場所的多種設備集成化安裝在遙測車中，一方面簡化了設備之間裝配的復雜程度，減小了設備體積，另一方面實現(xiàn)了整體設備的方便運輸和移動。

供配電系統(tǒng)包括地面電源和供電控制設備，其組成和連接關系如圖1所示，地面電源與供電控制設備通過電纜連接，所述電纜選用9芯截面積為1mm的成纜；供電控制設備通過供電線與箭上兩個二次電源裝置連接，分別給火箭一級所有設備和伺服控制艙的所有設備供電，供電線選用35芯截面積為0.5mm的成纜；

ΔU＝(A×L×R)/N

式中，A-總電流、L-電纜長度、R-電纜阻抗、N-芯線數(shù)、ΔU-每條成纜上的壓降。

根據(jù)上述計算公式可以得出，地面電源輸出端電壓減去線纜壓降等于箭上設備供電端電壓為28±3V。

所述二次電源裝置是二次供配電設備，實現(xiàn)電氣設備的二次供配電，功能如下：將一次電源(28V)轉換為二次電源(±15V和5V)輸出、將送來的一次電源轉接輸出；二次電源裝置能將供電輸入和輸出電壓轉換為0～5V信號送數(shù)據(jù)采編器進行采集，數(shù)據(jù)采編器將數(shù)據(jù)發(fā)送到無線數(shù)據(jù)集成裝置。

由于本實施例供配電系統(tǒng)采用一體化供電，通過地面電源和供配電控制臺向箭上的遙測系統(tǒng)加電，因此無需設置配電控制器。地面電源和供配電控制臺提供的28V電經過二次電源裝置向各個設備供電。供配電系統(tǒng)通過供電控制設備開關給所有供電功能手動實現(xiàn)，實現(xiàn)簡單化一體化設計。

所述地面電源采用開關式直流穩(wěn)壓電源，依據(jù)系統(tǒng)的實際負載情況，地面共配置2臺，采用冷備份供電方式。對每臺電源獨立進行單機自檢，接入系統(tǒng)后，每臺地面電源均有檢測接口，通過檢測參數(shù)完全能夠判斷地面電源的工作狀態(tài)。地面電源供電連接關系如圖2所示。電源具有過壓、過流(或短路)保護功能、本調功能。設備的過壓功能是在供電電壓過高時切斷通路，斷開供電。設備的過流保護功能在主要通路負載短路的情況下，切斷電路，停止供電輸出。

所述供電控制設備是主要電氣接口設備、地面供配電的執(zhí)行機構，也是地面供配電的核心設備之一。供電控制設備的主要功能是將地面電源的輸出電流經過繼電器開關對箭上的主要設備進行供電，通過執(zhí)行手動控制指令可以實現(xiàn)箭上不同設備測試時的供電。供電控制設備還具有應采集漏電檢查、接插件連好等信息的功能，并具有相應指示燈。具體而言，供電控制設備的功能主要有：

1)能夠執(zhí)行各種手動控制動作，如：地供、斷電等；

2)采集相應供電通道電氣參數(shù)并顯示在面板上；

3)完成漏電檢測，在面板上應有漏電指示；

4)檢測接插件連好狀態(tài)，在面板上設置指示燈。

供電控制設備使用多組電磁繼電器用于實現(xiàn)對供電的控制，接收地面控制系統(tǒng)的信號，并完成與控制系統(tǒng)的聯(lián)動，并將執(zhí)行情況送，將測量系統(tǒng)的一些工作狀態(tài)送控制系統(tǒng)，同時在負責供電的28V正負母線之間加漏電表，完成漏電檢測。

所述測試系統(tǒng)包括無線信號接收設備和數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)；

所述無線信號接收設備的構成如圖3所示，包括天線、兩個低噪聲放大器(LNA)、切換開關、分路器、4個下變頻器、4個遙測接收解調機、時碼器、電腦切換器、顯示器、網絡交換機和各種數(shù)據(jù)服務計算機，構成一套完整的S波段雙點頻地面檢測和處理系統(tǒng)，完成無線信號的射頻接收、信道處理、接收解調、實時存盤等任務。

無線信號接收設備的接收天線為背射式天線，安裝遙測車上，能夠通過自動升降機構實現(xiàn)升降至遙測車頂或收到遙測車內，用于接收無線信號并將接收到的無線信號傳輸至下變頻器和遙測接收解調機，實現(xiàn)遙測無線信號的接收處理。天線接收兩路信號，即L和R路；

LNA用于除去一路無線信號的噪聲，并將信號放大；

分路器用于將無線信號分成四路，分別進入4個下變頻器；

下變頻器用于將無線信號變?yōu)榈皖l信號；

遙測接收解調機用于將低頻信號進行解調，得到原始遙測數(shù)據(jù)；

兩路信號一方面通過電腦切換器在顯示器中進行顯示，另一方面通過網絡交換機進入數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)；

本實施例中的遙測接收解調機無需經過無線信號接收設備內部的交換機，而是直接連接到總網絡交換機上，將遙測信號的原始數(shù)據(jù)通過總網絡交換機發(fā)送給數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)的處理服務器，實現(xiàn)遙測數(shù)據(jù)的處理與發(fā)布。這樣，遙測原碼數(shù)據(jù)傳輸避免了無線信號接收設備內部交換機這一單點環(huán)節(jié)，有利于后續(xù)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)獲取可靠性的提高。

無線信號接收設備實現(xiàn)的主要功能如下：

a)背射式遙測接收天線具有程控跟蹤能力；

b)具備同時接收、處理兩個點頻無線信號能力；

c)接收解調機能夠通過下變頻器接收無線信號；

d)具有完善的自檢、自校功能；

e)具有時統(tǒng)管理功能，可從外時統(tǒng)和內置時碼器中任選一種計時方式；

f)接收解調機能對信道、解調、系統(tǒng)工作參數(shù)、記錄等功能進行配置、管理；

g)具有完整的數(shù)字化記錄、存儲和回放數(shù)據(jù)的能力；

h)能夠實現(xiàn)(遙測原碼)的實時存盤和網絡傳輸，送處理服務器進行數(shù)據(jù)實時處理。

數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)處理與發(fā)布和數(shù)據(jù)判讀，從而實現(xiàn)綜合自動化測試和判讀的數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)；主要由各類計算機組成，用以太網技術構成局域網，完成數(shù)據(jù)的監(jiān)測和發(fā)布，結構圖如圖4所示。設備包括數(shù)據(jù)庫服務器、網上判讀服務器、瀏覽終端、判讀終端等。數(shù)據(jù)處理與發(fā)布功能和數(shù)據(jù)判讀能夠通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理軟件實現(xiàn)；

通過各種功能軟件，數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)能夠實時解析、處理遙測數(shù)據(jù)幀，并能通過網絡實時發(fā)布數(shù)據(jù)，顯示圖像，具備數(shù)值、曲線、條圖、虛擬表頭、虛擬指示燈等多種顯示方式。數(shù)據(jù)處理與服務系統(tǒng)的工作流程如圖5所示。無線信號接收設備將無線數(shù)據(jù)解調為網絡數(shù)據(jù)向處理服務器發(fā)送，在處理服務器上進行處理、發(fā)布，各數(shù)據(jù)顯示終端進行接收和顯示，同時，將處理后的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫服務器，用于進行事后判讀。

各檢測站上運行接收解調上網軟件，接收無線數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接收完成后存儲到數(shù)據(jù)庫，提供數(shù)據(jù)發(fā)布接口。一臺數(shù)據(jù)庫服務器用于保存數(shù)據(jù)處理結果，為瀏覽終端計算機提供判讀服務。測量系統(tǒng)終端計算機用于運行客戶端應用軟件，進行瀏覽和判讀。

供電控制設備所采集的地面電壓電流參數(shù)直接顯示在供電控制設備的控制面板上，而測量系統(tǒng)主要設備的電壓、電流參數(shù)發(fā)送至箭上的無線數(shù)據(jù)集成裝置，再通過無線傳輸裝置傳輸?shù)綔y試系統(tǒng)的無線信號接收設備，進行實時顯示。

本實施例技術方案的技術特點和有益效果在于：

根據(jù)新型測量系統(tǒng)特點，對于地面測控系統(tǒng)進行集成化測控設計。在系統(tǒng)中集成應用了局域網技術、服務器、數(shù)據(jù)處理與發(fā)布等多種技術，采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸平臺，對測量數(shù)據(jù)進行處理與發(fā)布，完成自動化數(shù)據(jù)處理及判讀功能，降低測試復雜度，簡化系統(tǒng)結構，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的優(yōu)化設計，更好地適應基于集成化測試設計。地面測控系統(tǒng)從功能上分為地面供配電設備、數(shù)據(jù)處理與服務幾個部分。通過統(tǒng)一規(guī)劃設計，地面測控設備得以簡化，具備一體化測試和自動化數(shù)據(jù)處理及判讀功能。

1)針對于需要移動方便的地面測控系統(tǒng)，進行簡化集成

在通常的地面測控系統(tǒng)中，供配電設備體積大而多，由于主要電氣設備數(shù)據(jù)種類多，因此地面測試設備也較復雜，基于此地面測控系統(tǒng)采用了簡化集成的設計思路，將供電設備簡化為1臺，很大程度減少了設備數(shù)量及存貯空間，同時方便測試與運輸，與快速移動的目的相一致。

2)針對于電氣系統(tǒng)的接口，進行了軟件的數(shù)據(jù)自動處理設計

在傳統(tǒng)的測量系統(tǒng)中，因為數(shù)據(jù)種類較多，所以地面軟件處理較為復雜和繁瑣，在地面軟件系統(tǒng)中，對于數(shù)據(jù)進行了整合，將數(shù)據(jù)歸類，同時在軟件設計中增加自動化處理環(huán)節(jié)，提升了地面數(shù)據(jù)處理效率，同時提升了數(shù)據(jù)處理正確性。

顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。倘若這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。