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運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其包括前端測試設(shè)備與后端測試設(shè)備；所述前端測試設(shè)備包括儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合，各測試組合分別與待檢測火箭連接，接收并存儲所述待檢測火箭發(fā)送的電爆電路信號；所述設(shè)備包括后端測試設(shè)備與前端測試設(shè)備，后端測試設(shè)備包括電爆電路監(jiān)測計算機，所述前端測試設(shè)備包括儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合將接收到的電爆電路信號進行存儲，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所述電爆電路監(jiān)測計算機進行檢測。本發(fā)明采用分布式測試技術(shù)的運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)具備快速、機動、靈活等優(yōu)點，實現(xiàn)了運載火箭的快速、機動測試發(fā)射。
【專利說明】運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及運載火箭監(jiān)測系統(tǒng)，特別是一種運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)包括前端、后端二大部分組成，傳統(tǒng)運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖如附圖1所示。前端采用集中式測試技術(shù)，I級、II級、III級、儀器艙火工品通路通過電纜集中到塔架工藝間進行測試。前端設(shè)備包括分叉電纜、擺桿電纜、井道電纜、信號處理組合、前端處理機連接電纜、前端處理機、前端以太網(wǎng)及光端機；若在等效器自檢狀態(tài)下，還包括模擬電阻盒和模擬電阻盒連接電纜。后端設(shè)備包括后端以太網(wǎng)及光端機、后端監(jiān)測PC。信號從箭上或模擬電阻盒輸出后首先接入分叉電纜，然后進入擺桿電纜，再通過井道電纜接入信號處理組合，信號處理組合完成對電爆電路信號的預(yù)處理后送入前端處理機進行檢測、波形采樣。前端處理機采用以太網(wǎng)方式與火箭塔架地下電源間內(nèi)的光端機相連接，并通過光纖傳輸至后端，在后端則有一臺PC機通過以太網(wǎng)與光端機相連。
[0003]傳統(tǒng)的運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)使用了大量的井道電纜、擺桿電纜、分叉電纜、組合間電纜，電纜造價高，鋪設(shè)困難，不利于高密度發(fā)射任務(wù)的快速恢復(fù)。
[0004]基于分布式測試技術(shù)的運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)首次采用寬溫、便攜式設(shè)計，與XX-4B/C傳統(tǒng)電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)相比，減少擺桿電纜、井道電纜共計28根，減少測試機柜一個，減少兩臺測試計算機，大大減少了設(shè)備展開、撤收的時間，節(jié)省了費用?；诜植际綔y試技術(shù)的運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)前端測試設(shè)備采用通用化設(shè)計，前端測試組合通過分叉電纜的變化，滿足十幾種狀態(tài)的測試要求。
[0005]雖然基于分布式測試技術(shù)的運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)在其他型號的測試設(shè)備、指揮設(shè)備中有所應(yīng)用，但在便攜式、寬溫設(shè)計、觸摸屏設(shè)計、通用化設(shè)計、兼容十余種測試狀態(tài)、采用FIFO與查詢模式結(jié)合的數(shù)據(jù)存儲方式等方面、前端無人值守、后端實時監(jiān)測前端設(shè)備工作狀態(tài)等方面，目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其包括前端測試設(shè)備與后端測試設(shè)備；所述前端測試設(shè)備包括儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合分別與待檢測火箭連接，接收并存儲所述待檢測火箭發(fā)送的電爆電路信號；
所述后端測試設(shè)備包括一電爆電路檢測檢測計算機，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合同時與所述電爆電路檢測計算機連接，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合將接收到的電爆電路信號發(fā)送給所述電爆電路檢測計算機進行檢測。
[0007]較佳地，所述前端測試設(shè)備還包括前端交換機，所述后端測試設(shè)備包括一后端交換機，所述前端交換機分別與所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合連接，所述后端交換機與所述電爆電路檢測計算機連接，所述前端交換機與所述后端交換機通過光纖連接。
[0008]較佳地，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合均采用基于PC104協(xié)議的采集卡。
[0009]較佳地，所述采集卡包括光耦隔離電路、電平轉(zhuǎn)換電路、FPGA、寄存器、PCI橋芯片以及PC104總線。
[0010]較佳地，所述采集卡將輸入的電爆電路信號經(jīng)光耦隔離、電平轉(zhuǎn)換為TTL電平，并將所述TTL電平經(jīng)去抖動處理后轉(zhuǎn)換為PCI總線協(xié)議信號。
[0011]較佳地，所述PCI總線協(xié)議信號通過以太網(wǎng)向所述后端測試設(shè)備發(fā)送。
[0012]較佳地，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合包括一軍用級PC/104計算機板、3塊32路開關(guān)量監(jiān)測卡、I個寬溫硬盤、I個寬溫電源，I個寬溫IXD屏，寬溫觸摸屏以及風(fēng)扇。
[0013]較佳地，所述各測試組合采集到的所述電爆電路信號在所述寬溫硬盤上存儲的同時通過以太網(wǎng)向所述后端測試設(shè)備傳輸。
[0014]本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的集中式電爆電路監(jiān)測設(shè)備的使用電纜多、連接復(fù)雜，展開、撤收需要耗費大量人力及時間的弱點，采用分布式測試技術(shù)的運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)具備快速、機動、靈活等優(yōu)點，實現(xiàn)了運載火箭的快速、機動測試發(fā)射。
[0015]當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為傳統(tǒng)運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明實施例提供的運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例提供的采集卡功能框圖。
具體實施例
[0017]本發(fā)明提供了一種運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其包括前端測試設(shè)備與后端測試設(shè)備；所述前端測試設(shè)備包括儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合分別與待檢測火箭連接，接收并存儲所述待檢測火箭發(fā)送的電爆電路信號；
所述后端測試設(shè)備包括一電爆電路檢測檢測計算機，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合同時與所述電爆電路檢測計算機連接，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合將接收到的電爆電路信號發(fā)送給所述電爆電路檢測計算機進行檢測。[0018]本實施例中所述前端測試設(shè)備還包括前端交換機，所述后端測試設(shè)備包括一后端交換機，所述前端交換機分別與所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合連接，所述后端交換機與所述電爆電路檢測計算機連接，所述前端交換機與所述后端交換機通過光纖連接；
其中一級電爆電路監(jiān)測設(shè)備、二級電爆電路監(jiān)測設(shè)備、三級電爆電路監(jiān)測設(shè)備、儀器艙電爆電路監(jiān)測設(shè)備采用通用化設(shè)計，即硬件電路上完全相同。
[0019]所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合均采用基于PC104協(xié)議的采集卡，所述采集卡包括光耦隔離電路、電平轉(zhuǎn)換電路、FPGA、寄存器、PCI橋芯片以及PC104總線。該采集卡的原理框圖如圖3所示，電爆電路信號經(jīng)光耦隔離、電平轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換為FPGA可以接收的TTL電平；信號經(jīng)FPGA內(nèi)部去抖動模塊處理后，被儲存到一個32位的寄存器里，同時FPGA對外部高精度溫補晶振產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號進行計數(shù)，實現(xiàn)計時功能；PC104基板通過PCI總線設(shè)置功能電路板的復(fù)位、去抖動時間、開始采集、結(jié)束采集等功能，并讀取功能電路板的寄存器獲取電爆電路信號的通斷情況及通斷時間。
[0020]本實施例提供的為運載火箭為XX-4B/C運載火箭，其各電爆電路測試組合需要放在塔架上，為方便搬運，采用便攜式機箱結(jié)構(gòu)，外形尺寸為寬(300mm) X深(300mm) X高(300mm)，可以滿足震動、跑車實驗要求；各測試組合內(nèi)部安裝了 I塊軍用級PC/104計算機板、3塊32路開關(guān)量監(jiān)測卡、I個寬溫硬盤、I個寬溫電源，一個寬溫IXD屏，寬溫觸摸屏以及風(fēng)扇。各測試組合后面板安裝有6個Y2-65ZJBM插座、I個三芯電源插座、I個航插形式RJ45以太網(wǎng)口、I個地釘。6個Y2-65ZJBM插座共有390個點，在正/負(fù)線獨立、均雙點的情況下，可以接收時串96路。三芯電源插座用于組合的220V交流電源輸入，地釘接口用于接地。
[0021]各測試組合的整體工作原理如下:信號由電爆電路測試組合上的接插件傳輸至PC/104的功能電路板，經(jīng)隔離、處理后轉(zhuǎn)變?yōu)镻CI總線協(xié)議信號，通過PC/104接插件與PC/104計算機板通訊。PC104接口的計算機板作為PCI總線的主設(shè)備，各功能板卡作為掛載在PCI總線上的從設(shè)備。采集到的數(shù)據(jù)在硬盤上存儲的同時通過以太網(wǎng)向后端傳輸，后端電爆電路檢測計算機實時接收信號，通過指示燈的顏色變化表示接收電爆電路信號的情況:無脈沖時以灰色顯示；一次脈沖以綠色顯示，表示正常；脈沖觸發(fā)兩次以上(包括兩次)以紅燈警報，并將通斷的時標(biāo)信號進行存儲、顯示。電爆電路測試組合通過以太網(wǎng)接收系統(tǒng)的點火、起飛信號，接收到該信號后復(fù)位時間計數(shù)器。整個設(shè)備由220V交流電供電。液晶顯示屏、觸摸屏直接安裝在組合面板上。
[0022]XX-4B/C火箭各級的電爆電路測試組合最多需要同時處理70路電爆電路信號，電爆電路PC/104接口的電爆電路測試板可設(shè)計為32路通道，這樣單臺組合內(nèi)只需設(shè)置3塊功能電路板棧接，就可采集、處理96路電爆電路信號，并具備進一步擴展的能力，最大狀態(tài)下單臺組合可棧接4塊功能電路板，共可處理128路電爆電路信號；3臺測試終端共可處理384路信號，滿足系統(tǒng)冗余需要。
[0023]本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的集中式電爆電路監(jiān)測設(shè)備的使用電纜多、連接復(fù)雜，展開、撤收需要耗費大量人力及時間的弱點，采用分布式測試技術(shù)的運載火箭電爆電路監(jiān)測系統(tǒng)具備快速、機動、靈活等優(yōu)勢，為運載火箭的快速、機動測試發(fā)射打下堅實的基礎(chǔ)。[0024]以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實施方式】。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括前端測試設(shè)備與后端測試設(shè)備；所述前端測試設(shè)備包括儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合分別與待檢測火箭連接，接收并存儲所述待檢測火箭發(fā)送的電爆電路信號； 所述后端測試設(shè)備包括一電爆電路監(jiān)測計算機，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合通過網(wǎng)絡(luò)與所述電爆電路監(jiān)測計算機連接，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合將接收到的電爆電路信號發(fā)送給所述電爆電路檢測計算機進行檢測。
2.如權(quán)利要求1所述的運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述前端測試設(shè)備還包括前端交換機，所述后端測試設(shè)備包括一后端交換機，所述前端交換機分別與所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合連接，所述后端交換機與所述電爆電路檢測計算機連接，所述前端交換機與所述后端交換機通過光纖連接。
3.如權(quán)利要求1所述的運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合均采用基于PC104協(xié)議的采集卡。
4.如權(quán)利要求3所述的運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述采集卡包括光耦隔離電路、電平轉(zhuǎn)換電路、FPGA、寄存器、PCI橋芯片以及PC104總線。
5.如權(quán)利要求4所述的運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述采集卡將輸入的電爆電路信號經(jīng)光耦隔離、電平轉(zhuǎn)換為TTL電平，并將所述TTL電平經(jīng)去抖動處理后轉(zhuǎn)換為PCI總線協(xié)議信號。
6.如權(quán)利要求5所述的運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測到的電爆電路通斷信號及時標(biāo)信息通過以太網(wǎng)向所述后端測試設(shè)備發(fā)送。
7.如權(quán)利要求3所述的運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述儀器艙電路測試組合、一級電爆電路測試組合、二級電爆電路測試組合、三級電爆電路測試組合包括一軍用級PC/104計算機板、3塊32路開關(guān)量監(jiān)測卡、I個寬溫硬盤、I個寬溫電源，I個寬溫IXD屏，寬溫觸摸屏以及風(fēng)扇。
8.如權(quán)利要求7所述的運載火箭電爆電路的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述各測試組合采集到的所述電爆電路信號在所述寬溫硬盤上存儲的同時通過以太網(wǎng)向所述后端測試設(shè)備傳輸。
【文檔編號】G01R31/28GK103823174SQ201410116094
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】呂振彬, 朱飛翔, 顧劍峰 申請人:上海航天電子通訊設(shè)備研究所