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運載火箭電爆電路的檢測系統的制作方法
【專利摘要】一種運載火箭電爆電路的檢測系統，其包括前端測試設備與后端測試設備；所述前端測試設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送的電爆電路信號；所述設備包括后端測試設備與前端測試設備，后端測試設備包括電爆電路監測計算機，所述前端測試設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，并通過網絡發送給所述電爆電路監測計算機進行檢測。本發明采用分布式測試技術的運載火箭電爆電路監測系統具備快速、機動、靈活等優點，實現了運載火箭的快速、機動測試發射。
【專利說明】運載火箭電爆電路的檢測系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及運載火箭監測系統，特別是一種運載火箭電爆電路監測系統。
【背景技術】
[0002]傳統的運載火箭電爆電路監測系統包括前端、后端二大部分組成，傳統運載火箭電爆電路監測系統的系統架構圖如附圖1所示。前端采用集中式測試技術，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、前端以太網及光端機；若在等效器自檢狀態下，還包括模擬電阻盒和模擬電阻盒連接電纜。后端設備包括后端以太網及光端機、后端監測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方式與火箭塔架地下電源間內的光端機相連接，并通過光纖傳輸至后端，在后端則有一臺PC機通過以太網與光端機相連。
[0003]傳統的運載火箭電爆電路監測系統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，鋪設困難，不利于高密度發射任務的快速恢復。
[0004]基于分布式測試技術的運載火箭電爆電路監測系統首次采用寬溫、便攜式設計，與XX-4B/C傳統電爆電路監測系統相比，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，大大減少了設備展開、撤收的時間，節省了費用。基于分布式測試技術的運載火箭電爆電路監測系統前端測試設備采用通用化設計，前端測試組合通過分叉電纜的變化，滿足十幾種狀態的測試要求。
[0005]雖然基于分布式測試技術的運載火箭電爆電路監測系統在其他型號的測試設備、指揮設備中有所應用，但在便攜式、寬溫設計、觸摸屏設計、通用化設計、兼容十余種測試狀態、采用FIFO與查詢模式結合的數據存儲方式等方面、前端無人值守、后端實時監測前端設備工作狀態等方面，目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

【發明內容】

[0006]本發明提供了一種運載火箭電爆電路的檢測系統，其包括前端測試設備與后端測試設備；所述前端測試設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送的電爆電路信號；
所述后端測試設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，所述前端測試設備還包括前端交換機，所述后端測試設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光耦隔離、電平轉換為TTL電平，并將所述TTL電平經去抖動處理后轉換為PCI總線協議信號。
[0011]較佳地，所述PCI總線協議信號通過以太網向所述后端測試設備發送。
[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路開關量監測卡、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向所述后端測試設備傳輸。
[0014]本發明解決了傳統的集中式電爆電路監測設備的使用電纜多、連接復雜，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的運載火箭電爆電路監測系統具備快速、機動、靈活等優點，實現了運載火箭的快速、機動測試發射。
[0015]當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為傳統運載火箭電爆電路監測系統的系統架構圖；
圖2為本發明實施例提供的運載火箭電爆電路的檢測系統結構示意圖；
圖3為本發明實施例提供的采集卡功能框圖。
具體實施例
[0017]本發明提供了一種運載火箭電爆電路的檢測系統，其包括前端測試設備與后端測試設備；所述前端測試設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送的電爆電路信號；
所述后端測試設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備還包括前端交換機，所述后端測試設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測設備、二級電爆電路監測設備、三級電爆電路監測設備、儀器艙電爆電路監測設備采用通用化設計，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協議的采集卡，所述采集卡包括光耦隔離電路、電平轉換電路、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，電爆電路信號經光耦隔離、電平轉換后，轉換為FPGA可以接收的TTL電平；信號經FPGA內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生的標準頻率信號進行計數，實現計時功能；PC104基板通過PCI總線設置功能電路板的復位、去抖動時間、開始采集、結束采集等功能，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，采用便攜式機箱結構，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；各測試組合內部安裝了 I塊軍用級PC/104計算機板、3塊32路開關量監測卡、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以太網口、I個地釘。6個Y2-65ZJBM插座共有390個點，在正/負線獨立、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，經隔離、處理后轉變為PCI總線協議信號，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總線的主設備，各功能板卡作為掛載在PCI總線上的從設備。采集到的數據在硬盤上存儲的同時通過以太網向后端傳輸，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；脈沖觸發兩次以上(包括兩次)以紅燈警報，并將通斷的時標信號進行存儲、顯示。電爆電路測試組合通過以太網接收系統的點火、起飛信號，接收到該信號后復位時間計數器。整個設備由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計為32路通道，這樣單臺組合內只需設置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，滿足系統冗余需要。
[0023]本發明解決了傳統的集中式電爆電路監測設備的使用電纜多、連接復雜，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的運載火箭電爆電路監測系統具備快速、機動、靈活等優勢，為運載火箭的快速、機動測試發射打下堅實的基礎。[0024]以上公開的本發明優選實施例只是用于幫助闡述本發明。優選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為所述的【具體實施方式】。顯然，根據本說明書的內容，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明的原理和實際應用，從而使所屬【技術領域】技術人員能很好地理解和利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【權利要求】
1.一種運載火箭電爆電路的檢測系統，其特征在于，包括前端測試設備與后端測試設備；所述前端測試設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送的電爆電路信號； 所述后端測試設備包括一電爆電路監測計算機，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絡與所述電爆電路監測計算機連接，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送給所述電爆電路檢測計算機進行檢測。
2.如權利要求1所述的運載火箭電爆電路的檢測系統，其特征在于，所述前端測試設備還包括前端交換機，所述后端測試設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.如權利要求1所述的運載火箭電爆電路的檢測系統，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協議的采集卡。
4.如權利要求3所述的運載火箭電爆電路的檢測系統，其特征在于，所述采集卡包括光耦隔離電路、電平轉換電路、FPGA、寄存器、PCI橋芯片以及PC104總線。
5.如權利要求4所述的運載火箭電爆電路的檢測系統，其特征在于，所述采集卡將輸入的電爆電路信號經光耦隔離、電平轉換為TTL電平，并將所述TTL電平經去抖動處理后轉換為PCI總線協議信號。
6.如權利要求5所述的運載火箭電爆電路的檢測系統，其特征在于，所述檢測到的電爆電路通斷信號及時標信息通過以太網向所述后端測試設備發送。
7.如權利要求3所述的運載火箭電爆電路的檢測系統，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路開關量監測卡、I個寬溫硬盤、I個寬溫電源，I個寬溫IXD屏，寬溫觸摸屏以及風扇。
8.如權利要求7所述的運載火箭電爆電路的檢測系統，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向所述后端測試設備傳輸。
【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 優先權日:2014年3月26日
【發明者】呂振彬, 朱飛翔, 顧劍峰 申請人:上海航天電子通訊設備研究所