一种基于龙芯处理器的测试发射控制方法及装置与流程

1.本发明涉及航天测发控技术领域，具体涉及一种基于龙芯处理器的测试发射控制方法及装置。


背景技术：

2.当前在航天技术领域，对发射零秒时刻提出了越来越高的要求，为实现高精度的零秒时刻，一方面需要建立更准确的对时、守时策略，另一方面可以基于对时设备、测发控设备等多种设备融合来实现。
3.但当前却缺乏相应的高精度对时、守时测试发射控制方案，因此，设计一种高精度对时、守时的测试发射控制方案成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于龙芯处理器的测试发射控制方法及装置，能够有效提高飞行器系统的守时精度及快速反应性能。
5.为达到以上目的，本发明提供的一种基于龙芯处理器的测试发射控制方法，具体包括以下步骤：
6.基于龙芯处理器的计算机接收控制命令进入测试或发射流程时，实时获取飞行器的设备状态信息，并进行时间相关状态控制；
7.对时状态下，接收控制主机的对时控制命令，以及接收地面授时仪的对时脉冲，进行时间是否满足要求的计算；
8.授时状态下，接收控制主机的授时数据，以及向外发送授时结果；
9.守时状态下，获取绝对时间数据，以及守时到绝对时间戳，完成相关发射时刻操作任务。
10.在上述技术方案的基础上，
11.所述计算机接收的控制命令由控制主机发出；
12.所述时间相关状态包括对时状态、授时状态和守时状态。
13.在上述技术方案的基础上，所述接收控制主机的对时控制命令，以及接收地面授时仪的对时脉冲，进行时间是否满足要求的计算，具体步骤包括：
14.计算机通过can总线接收控制主机发出的对时控制命令，以及通过高精度对时接口电路接收地面授时仪发送的对时脉冲，计算两个对时脉冲之间的时间是否满足要求。
15.在上述技术方案的基础上，所述接收控制主机的授时数据，以及向外发送授时结果，具体步骤包括：
16.计算机通过can总线接收控制主机发送的授时数据，以及通过can总线向外发送授时结果。
17.在上述技术方案的基础上，所述获取绝对时间数据，以及守时到绝对时间戳，完成相关发射时刻操作任务，具体步骤包括：
18.计算机通过嵌入式软件获取绝对时间数据，以及守时到绝对时间戳，完成相关发射时刻操作任务。
19.本发明提供的一种基于龙芯处理器的测试发射控制装置，用于实现上述所述的测试发射控制方法，所述测试发射控制装置包括：
20.龙芯处理器计算机板，其用于对测试过程和发射过程中的流程进行控制；
21.开关量板，其用于通过高精度对时接口电路接收地面授时仪发送的对时脉冲，并采用滤波算法进行滤波；
22.通讯板，其用于通过can总线实现测试发射控制装置与控制主机、飞行器之间控制指令的接收和状态信息的发送；
23.继电器板，其用于通过固态继电器实现大电流信号的接通和断开控制，以及实现安全机构的控制转换功能；
24.网络交换板，其用于通过以太网总线实现测试发射控制装置与远控装置之间的数据通信。
25.在上述技术方案的基础上，所述开关量板还用于基于数字量输入电路并通过光耦隔离后采集外部输入的数字量和飞行器状态信号，同时进行各类数字输出量的回测，以及基于开关量输出电路实现小电流信号的输出，同时输出继电器板的控制信号。
26.在上述技术方案的基础上，所述通讯板还用于实现ad采集功能，所述ad采集功能为通过继电器的切换实现多路模拟信号的采集和转换测量。
27.在上述技术方案的基础上，还包括电源板，所述电源板用于将输入电压转换为龙芯处理器计算机板、开关量板、通讯板、继电器板和网络交换板工作所需的电压。
28.在上述技术方案的基础上，还包括cpci底板，所述cpci底板用于实现龙芯处理器计算机板、开关量板、通讯板、继电器板、网络交换板和电源板间的互联互通。
29.与现有技术相比，本发明的优点在于：控制流程简洁明了，守时精度高，且具有很强的实时性，有利于提高飞行器系统的守时精度及快速反应性能。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明实施例中一种基于龙芯处理器的测试发射控制方法的流程图；
32.图2为本发明实施例中一种基于龙芯处理器的测试发射控制装置的结构示意图。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.参见图1所示，本发明实施例提供的一种基于龙芯处理器的测试发射控制方法，具体包括以下步骤：
35.s1：基于龙芯处理器的计算机接收控制命令进入测试或发射流程时，实时获取飞行器的设备状态信息，并进行时间相关状态控制；
36.本发明实施例中，计算机接收的控制命令由控制主机发出；时间相关状态包括对时状态、授时状态和守时状态。即于龙芯处理器的计算机接收控制主机发出的控制命令进入测试或发射流程时，实时获取飞行器的设备状态信息，进行对时状态、授时状态或守时状态的控制。
37.s2：对时状态下，接收控制主机的对时控制命令，以及接收地面授时仪的对时脉冲，进行时间是否满足要求的计算；
38.具体的，在对时状态下，计算机通过can(controller area network，控制器局域网络)总线接收控制主机发出的对时控制命令，以及通过高精度对时接口电路接收地面授时仪发送的对时脉冲，计算两个对时脉冲之间的时间是否满足要求。
39.s3：授时状态下，接收控制主机的授时数据，以及向外发送授时结果；
40.具体的，授时状态下，计算机通过can总线接收控制主机发送的授时数据，以及通过can总线向外发送授时结果。
41.s4：守时状态下，获取绝对时间数据，以及守时到绝对时间戳，完成相关发射时刻操作任务。
42.具体的，守时状态下，计算机通过嵌入式软件获取绝对时间数据，以及守时到绝对时间戳，完成相关发射时刻操作任务。
43.本发明实施例的基于龙芯处理器的测试发射控制方法，控制流程简洁明了，守时精度高，且具有很强的实时性，有利于提高飞行器系统的守时精度及快速反应性能。
44.参见图2所示，本发明实施例提供的一种基于龙芯处理器的测试发射控制装置，用于实现上述所述的测试发射控制方法。所述测试发射控制装置是将对时设备和测发控设备有机结合于一体的设备，其中对时设备是利用can总线接收控制主机的控制命令和绝对时间数据，通过高精度对时接口电路接收地面授时仪的对时脉冲，计算两个对时脉冲之间的时间是否满足要求，守时到绝对时间戳，完成相关发射时刻操作任务；测发控设备是利用can总线接收控制主机的控制命令和飞行器等设备的状态信息，完成测试过程和发射过程的流程控制。
45.具体的，本发明实施例中的测试发射控制装置包括龙芯处理器计算机板、开关量板、通讯板、继电器板、网络交换板、电源板间和cpci(compact peripheral component interconnect，一种总线接口标准)底板。
46.龙芯处理器计算机板用于对测试过程和发射过程中的流程进行控制，龙芯处理器计算机板还用于通过cpci底板与其他功能板卡进行信息交互。
47.计算机板采用龙芯3a四核处理器+龙芯桥片为核心架构进行设计，通过cpci总线与其他功能板卡进行信息交互。运行的操作系统为锐华，响应控制主机的控制命令。控制方法通过设置优先级调度多个任务的方法处理数据，其中各任务的优先级根据测量设备的重要性和通讯的频率进行合理设置。可以依据控制主机指令，进行电源的配电与断电操作，根据飞行器的状态信息，实时执行控制操作。图2中，ac全称为alternating current，即交流电，dc全称为direct current，即直流电。
48.开关量板用于通过高精度对时接口电路接收地面授时仪发送的对时脉冲，并采用
滤波算法进行滤波。开关量板还用于基于数字量输入电路并通过光耦隔离后采集外部输入的数字量和飞行器状态信号，同时进行各类数字输出量的回测，以及基于开关量输出电路实现小电流信号的输出，同时输出继电器板的控制信号。
49.通讯板用于通过can总线实现测试发射控制装置与控制主机、飞行器之间控制指令的接收和状态信息的发送。通讯板还用于实现ad(模拟信号转化为数字信号)采集功能，所述ad采集功能为通过继电器的切换实现多路模拟信号的采集和转换测量。模拟量信号首先通过继电器切换电路，然后通过信号调理电路进行处理，最后经过隔离放大器送入adc(analog-to-digital converter，模数转换电路)转换器进行采集和滤波处理。
50.继电器板用于通过固态继电器实现大电流信号的接通和断开控制，以及实现安全机构的控制转换功能。
51.网络交换板用于通过以太网总线实现测试发射控制装置与远控装置之间的数据通信。实现了用较少的设备对飞行器研制过程的总体性能将进行测试和控制，其功能多样化，可以对多个测试项目进行测试，而且简化了前期准备的工序，缩短准备时间。
52.电源板用于将输入电压转换为龙芯处理器计算机板、开关量板、通讯板、继电器板和网络交换板工作所需的电压。具体的，电源板将直流28v电压转换为两路5v和一路12v，其中，第一路5v用于给计算机板、开关量板和通讯板供电，第二路5v用于给继电器板供电，12v用于给网络交换板供电。
53.cpci底板用于实现龙芯处理器计算机板、开关量板、通讯板、继电器板、网络交换板和电源板间的互联互通。
54.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
55.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。