一体化测控在运载火箭测试中的应用研究

杨远成 杜伟

摘要：新一代的运载火箭测量，引导和控制系统的自动化和智能化以及未来制造的测试数据管理和批处理要求提出了更高的要求。将lNl测量，管理和信息系统集成到运载火箭管理系统中是火箭组件的背景，对火箭的组件测试以及箭头和转向技术进行研究。提出了分布式的测控技术，并与该系统中的许多子系统以及电源，测量和管理的部分测试进行集成到本次系统中。研究了数据传输系统的实时性和可靠性。

关键词：一体化测控;分布式系统;火箭部段级

引言

随着火箭相关技术的不断发展和对快速、智能和无人值守等测试的测试要求的不断提高，专用型测控系统将取代一体化的测控系统架构。依靠复杂的实时总线和网络以及更灵活的网络組装方法，将度量标准和管理单元链接到分布在不同地理位置的独立功能，以实现测量和控制资源管理，协作，分布式操作。在这种架构下，一体化测控系统的信息流管理和集成的信息编程方法将直接影响到测控系统的实际功能。一体化测绘和监视系统的展览测试将结合一体化测绘设计和管理以及集成的信息应用系统，以探索和验证信息检索方法，为模型的后续应用提供了理论基础。

鉴于测量和控制系统的原始类型分为电源，测量和管理等许多子系统，每个系统形成自己的体系，并且在测试的不同阶段，被测对象和位置的不同需求而被记录下来。不同的测试系统和测试软件导致了对硬件的重复投资和人员的浪费，并且由于数据无法在系统中的各个子系统和各个测试阶段之间互连，使得数据源的利用率极低。为了纠正这些缺点，提出并研究了分布式计量和控制技术。

1.地面综合测控系统

为了有效、准确地标记和检测飞行器产生的标记，并改善系统数据收集，分析，记录和评估的自动化，提出了一种基于软件建模和实验验证的全面的地面测量和监视系统。

一体化测控技术主要涉及大地测量与控制节点的远程控制。应该有可能配置和控制节点和地理空间设备，并收集节点的位置以完成信息和节点的互操作性，并采用多网络集成技术来构建测控网络，调整和管理地面一体化测控系统监视和控制系统。利用地理标记和监视系统的特征以及数据测试管理的特征，完成数据流计划以及数据分析和管理，并且可以测试火箭部段。

集成的测控系统被称为地面一体化测控系统，提出了分布式的测控技术，并研究了信息通信的实时性。在测试过程中，对单个级别的测试的火箭级进行了协调，并实施了测试，进行模仿和验证测试。

2.分布式综合测控技术的应用

鉴于原飞行器集中管理的不足，本次课题提出了对分布式地面综合测控技术的研究。因此，正在对飞行器的综合测控技术进行研究和验证，并且将电力，测量和监控等分布在全国各地的许多子系统归拢到本系统中。该系统将组件测试系统和所有区域的各个部分组合在一起，以实现从系统到硬件和软件的集成接地和控制系统的集成设计。大数据采用云数据，构建分布式地面综合监控系统。分散地面综合测控系统如图1所示。

与原有型号地面综合计量和控制技术的原始模型相比，使用分布式综合计量和管理技术可以节省硬件资源。这些挑战可以作为本次研究所需要克服的困难和创新。节点之间数据传输的实时性是此主题的分布式地面一体化测控集成测量和管理技术的关键部分。

2.部段级流程单独测试与并行测试的实现

地面测量和控制系统的新模式是基于模拟测量和将要发射的火箭流程。在正常情况下，在所有地面测量和控制系统上展示耦合设备，包括无人值守的前端，组合后测量和远程支持等。利用硬件和软件背后的设备来了解单个测试的兼容性以及该领域的并行测试阶段是最重要的部分。

在进行阶段测试时，如何获得配置过程，主要解决方案是进行单个测试和并发测试，在此基础上，提出了一种描述性语言，可用于调整测试过程，最终完成单个和并发测试。

随着分布式技术的逐步发展，众所周知，如何提高一体化地面和控制技术的协同作用、灵活性和信息隔离是部段级测试、实现两个独立测试和并行测试的主要挑战。规范描述信息格式，以了解测试数据的划分和传播。基于此，提出了一种描述性语言。测试平台包含n个子节点，每个子节点包含测试环境，测试平台，测试过程，测试环境和测试结果，并带有标记节点。语言的基本元素根据节点之间的关联定义语法系统，并且可以遵循一组定义测试顺序的规则。图2是描述性语言计划的框架。

3.部段级测试过程中的流程动态配置

在现有模型的每个子系统中，大多数测试系统已经能够实现一定程度的自动测试，但是系统的硬件结构、协议、软件测试方法和结果诠释都得到了增强。一旦实施了一体化测试系统，就很难进行更改，在紧急情况下也是无法更改测试过程。

采用功能强大的基于结构化描述的测控系统，调整测试系统的硬件平台、通信接口、测试过程、解释方法及计划描述中的其他信息。底层以标准语言描述，以确保系统之间的每个无缝信息交换。

为了轻松编辑标准的描述语句，本次课题还开发了一种测试信息工具，该工具可以图形化地拖放标准语言描述部分以捕获测试信息的图形设置。可以在模板更改模式下预先编辑常用的硬件描述、测试部分、测试过程、解释方法、紧急测试过程和其他信息。当需要更改测试信息时，可以通过拖放组合快速创建新的测试系统或测试过程。

4.结束语

采用新型地面测试发射控制系统实现箭上电气系统一体化测试，充分利用网络优势，实现状态的集中控制，数据的集中共享和实时自动判读，这对于简化系统、降低成本、提高系统可靠性和维护以及缩短测试运载火箭的启动时间非常重要，必将进一步促进我国航天事业的快速的发展。

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