專利名稱：一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
運載火箭的箭載計算機與地面測發(fā)控系 統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互一般通過RS422總線實現(xiàn)。RS422是一種差分形式串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總線，傳輸速率在9600-115200bps之間，最大傳輸距離可達1200m。箭載計算機的自檢、飛行程序裝訂、諸元計算、瞄準(zhǔn)控制等均通過該RS422總線實現(xiàn)上傳、下傳，因此該通路十分重要。由于運載火箭在發(fā)射時具備一定危險性，因此測發(fā)控系統(tǒng)一般分為前端、后端兩大部分。前端設(shè)備一般位于火箭發(fā)射塔架上，為測發(fā)流程的執(zhí)行機構(gòu)，通過電纜直接與箭體連接。后端設(shè)備一般位于離發(fā)射塔架較遠的測發(fā)大廳內(nèi)，為測發(fā)流程的控制及數(shù)據(jù)判讀機構(gòu)。前、后端之間的距離通常達數(shù)公里甚至數(shù)十公里，通過光纖連接。操作人員在測發(fā)大廳內(nèi)通過直接操作后端設(shè)備，遠程控制前端設(shè)備執(zhí)行測發(fā)流程，并在后端判讀測試結(jié)果。以往，運載火箭的飛行程序等直接固化在測發(fā)控系統(tǒng)后端的主控計算機內(nèi)，主控計算機機箱內(nèi)插有RS422接口卡，通過一根數(shù)公里長的RS422電纜直接與運載火箭內(nèi)的箭載計算機相連，如附圖2所示。由于RS422電纜電氣特性的局限，使得電纜長度不能過長，即后端離發(fā)射塔架不能距離太遠，且傳輸?shù)乃俾瘦^低，誤碼率較高，不利于發(fā)射的可靠性。自二十世紀九十年代以來，光纖通訊以其傳輸速率快、信號損耗及誤碼率低、鋪設(shè)便捷等諸多優(yōu)點，在運載火箭測發(fā)控領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)役運載火箭測發(fā)控系統(tǒng)都采用光纖作為前、后端通訊的方式。箭地之間的RS422通道也采取光纖化方式，采用專用的RS422光端機、RS422光纖實現(xiàn)后端的主控計算機內(nèi)插有RS422總線接口卡，通過普通RS422電纜與RS422光端機連接，RS422光端機將信號轉(zhuǎn)換為光信號后，直接傳輸至前端，再由前端的RS422光端機還原為標(biāo)準(zhǔn)RS422信號，最終通過普通RS422線纜與箭載計算機相連。其他測發(fā)控信號則通過普通以太網(wǎng)和以太網(wǎng)光端機在前、后端之間傳輸。隨著人類對太空探索步伐的加快，不僅要求運載火箭的發(fā)射更加的安全、可靠，對運載火箭發(fā)射、測試的成本也提出更高要求。傳統(tǒng)的通過獨立、專用的RS422光端機、RS422光纖進行箭地通訊的方法無疑增加了測發(fā)控系統(tǒng)的成本，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的品種、數(shù)量較多，各種設(shè)備間的連接關(guān)系復(fù)雜以及較高的的誤碼率，可靠性差。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過獨立、專用的RS422光端機、RS422光纖進行箭地通訊的方法無疑增加了測發(fā)控系統(tǒng)的成本，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的品種、數(shù)量較多，各種設(shè)備間的連接關(guān)系復(fù)雜以及較高的的誤碼率，可靠性差的技術(shù)性問題。本實用新型目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)[0009]一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)，包括后端設(shè)備、前端設(shè)備、通訊網(wǎng)絡(luò)與箭載計算機，所述通訊網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)通信模塊與RS422通訊模塊，所述后端設(shè)備通過以太網(wǎng)通訊模塊與前端設(shè)備連接，所述前端設(shè)備通過RS422通訊模塊與箭載計算機連接。優(yōu)選地，所述以太網(wǎng)通訊模塊包括后端以太網(wǎng)光端機、前端以太網(wǎng)光端機和雙冗余單模光纖，所述RS422通訊模塊包括RS422通訊電纜。 優(yōu)選地，所述后端設(shè)備包括主控計算機，所述前端設(shè)備包括前置計算機，所述主控計算機與后端以太網(wǎng)光端機連接。所述前置計算機與前端以太網(wǎng)光端機連接，所述后端以太網(wǎng)光端機與前端以太網(wǎng)光端機通過雙冗余單模 光纖連接。優(yōu)選地，所述前置計算機與所述箭載計算機通過所述RS422通訊電纜連接。優(yōu)選地，所述以太網(wǎng)模塊還包括以太網(wǎng)接口，所述主控計算機通過所述以太網(wǎng)接口接入以太網(wǎng)，所述前置計算機通過所述以太網(wǎng)接口接入以太網(wǎng)。優(yōu)選地，所述RS422通訊模塊還包括RS422接口卡，所述前置計算機通過RS422接口卡接入RS422通訊模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有以下有益效果通過本實用新型的運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)減少了箭地通訊的中間轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)，節(jié)省了通訊設(shè)備的成本，同時使得箭地通訊的可靠性得到進一步提高。

圖1為本實用新型的一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，進一步介紹本實用新型。請參閱圖1，一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)，包括后端設(shè)備、前端設(shè)備、通訊網(wǎng)絡(luò)與箭載計算機1，其中，箭載計算機I安裝在運載火箭上，通訊網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)通信模塊與RS422通訊模塊，后端設(shè)備通過以太網(wǎng)通訊模塊與前端設(shè)備連接，前端設(shè)備通過RS422通訊模塊與箭載計算機I連接。以太網(wǎng)通訊模塊包括后端以太網(wǎng)光端機21、前端以太網(wǎng)光端機22和雙冗余單模光纖23，其中，以太網(wǎng)光端機的作用是將電信號轉(zhuǎn)化為光信號，在本實例中，雙冗余單模光纖23為最普通單模光纖。另外，RS422通訊模塊包括RS422通訊電纜25。后端設(shè)備包括主控計算機3，前端設(shè)備包括前置計算機4，主控計算機3與后端以太網(wǎng)光端機21連接。前置計算機4與前端以太網(wǎng)光端機22連接，后端以太網(wǎng)光端機21與前端以太網(wǎng)光端機22通過雙冗余單模光纖23連接。前置計算機4與箭載計算機I通過RS422通訊電纜25連接。以太網(wǎng)模塊還包括以太網(wǎng)接口 24，主控計算機通過以太網(wǎng)接口 24接入以太網(wǎng)，前置計算機4通過以太網(wǎng)接口24接入以太網(wǎng)。RS422通訊模塊還包括RS422接口卡26，前置計算機4通過RS422接口卡26接入RS422通訊模塊，從而實現(xiàn)與箭載計算機I的通訊。進一步介紹本方案的通信方式。[0025]首先，向主控計算機3輸入測試或發(fā)射或控制的命令信號，命令信號通過以太網(wǎng)接口 24進入以太網(wǎng)后通過后端以太網(wǎng)光端機21將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，然后，光信號進入雙冗余單模光纖23進行長距離的傳輸，同樣以相反的方式前端以太網(wǎng)光端機22將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，電信號通過以太網(wǎng)接口 24進入前置計算機4，最后，前置計算機4將接收到的信號命令轉(zhuǎn)換為執(zhí)行命令，并通過RS422通訊電纜25傳輸?shù)郊d計算機I，以達到對運載火箭測試或發(fā)射或控制的目的。通過本實用新型的運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)減少了箭地通訊的中間轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)，節(jié)省了通訊設(shè)備的成本，同時使得箭地通訊的可靠性得到進一步提高。應(yīng)當(dāng)理解的是這里所描述的方法和系統(tǒng)可以以各種形式的硬件、軟件、固件、專用處理機或者它們的組合實現(xiàn)。尤其是，至少本發(fā)明的一部分包括程序指令的應(yīng)用程序優(yōu)選實現(xiàn)。這些程序指令被確實地包括在一個或者多個程序存儲設(shè)備(包括但不限于硬盤，磁性軟盤，RAM, ROM, CDROM等)里，并且可由任何包括適當(dāng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備或者機器，例如一種具有處理器、內(nèi)存和輸入/輸出接口的通用數(shù)字計算機執(zhí)行。還應(yīng)當(dāng)理解由于附圖中描述的一些系統(tǒng)的組成部件和處理步驟優(yōu)選地以軟件實現(xiàn)，所以，系統(tǒng)模塊(或者方法步驟的邏輯流·程)之間的連接可能不同，這取決于本發(fā)明的編程方式。根據(jù)這里給出的指導(dǎo)，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠設(shè)計出本發(fā)明的這些以及類似的實施方式。以上公開的僅為本申請的幾個具體實施例，但本申請并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)，其特征在于，包括后端設(shè)備、前端設(shè)備、通訊網(wǎng)絡(luò)與箭載計算機，所述通訊網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)通信模塊與RS422通訊模塊，所述后端設(shè)備通過以太網(wǎng)通訊模塊與前端設(shè)備連接，所述前端設(shè)備通過RS422通訊模塊與箭載計算機連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)，其特征在于， 所述以太網(wǎng)通訊模塊包括后端以太網(wǎng)光端機、前端以太網(wǎng)光端機和雙冗余單模光纖，所述 RS422通訊模塊包括RS422通訊電纜。
3.如權(quán)利要求2所述的一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)，其特征在于， 所述后端設(shè)備包括主控計算機，所述前端設(shè)備包括前置計算機，所述主控計算機與后端以太網(wǎng)光端機連接，所述前置計算機與前端以太網(wǎng)光端機連接，所述后端以太網(wǎng)光端機與前端以太網(wǎng)光端機通過雙冗余單模光纖連接。
4.如權(quán)利要求2所述的一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)，其特征在于， 所述前置計算機與所述箭載計算機通過所述RS422通訊電纜連接。
5.如權(quán)利要求3所訴的一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)，其特征在于， 所述以太網(wǎng)模塊還包括以太網(wǎng)接口，所述主控計算機通過所述以太網(wǎng)接口接入以太網(wǎng)，所述前置計算機通過所述以太網(wǎng)接口接入以太網(wǎng)。
6.如權(quán)利要求3所訴的一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)，其特征在于， 所述RS422通訊模塊還包括RS422接口卡，所述前置計算機通過RS422接口卡接入RS422 通訊模塊。
專利摘要本實用新型涉及運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)。本實用新型的運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)，包括后端設(shè)備、前端設(shè)備、通訊網(wǎng)絡(luò)與箭載計算機，所述通訊網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)通信模塊與RS422通訊模塊，所述后端設(shè)備通過以太網(wǎng)通訊模塊與前端設(shè)備連接，所述前端設(shè)備通過RS422通訊模塊與箭載計算機連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過本實用新型的運載火箭地面測試、發(fā)射與控制的通訊系統(tǒng)減少了箭地通訊的中間轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)，節(jié)省了通訊設(shè)備的成本，同時使得箭地通訊的可靠性得到進一步提高。
文檔編號H04L12/28GK202841175SQ20122040893
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者徐昕, 徐瑋, 吳睫, 謝芳 申請人:上海航天測控通信研究所