测发控系统前置测控软件热备冗余研究

前置测控软件是运载火箭地面测发控系统中的重要组成部分,主要负责试验和发射中运载火箭的地面部分数据的采集和显示以及控制,具有实时性强、可靠性高、数据量大和接口关系复杂等特性;针对目前航天发射呈现任务高密度常态化,试验次数增多,对前置测控软件的可靠性需求提高的问题,研究了基于心跳信号的热备冗余系统,通过设置主备两份软件以及互相之间心跳信号通信的方式,在主份软件故障情况下,可实现软件冗余系统自主切换,提升了在试验过程中前置测控软件和地面测发控软件系统的整体可靠性,保证了软件在运载火箭在测试和发射试验中的稳定性,为未来运载火箭地面测发控系统软件可靠性研究提供了思路;     

基于VSS及SSM的运载火箭地面测发控网络系统设计

运载火箭地面测发控网络是传输地面信息的中枢,对此网络的要求是高效和可靠。但是,随着新一代火箭的研制及应用,对实时性的要求越来越高,系统内数据量的激增,现有火箭网络指标满足不了新一代火箭对地面网络的需求。提出一种基于VSS及SSM新技术的地面测发控网络,通过应用VSS技术,虚拟切换,简化环路架构及路由协议,提高网络自愈时间,通过采用SSM技术及组播地址设计,避免组播无用叠加,极大地降低对交换机CPU资源消耗,保证交换网络传输正常。     

一种高可靠的运载火箭测发控设备

为满足运载火箭对测发控设备的通用化及高可靠的要求,对运载火箭测发控设备的设计方案进行了研究;整体设备采用通用机箱加标准化模块的设计思路,背板采用自定义的机内接口,基于业务信息和管理信息异构的设计思想,通过背板上冗余的CAN总线及RS485总线实现业务和管理信息的分离,以及管理总线对业务总线的异构备份,机箱及标准化模块通过读取背板信息确认当前插槽及模块类型,实现模块的灵活布置,采用模块热备和总线热备两级热备方案,以及自定义的内部通信协议,经过测试实现了测发控设备在各类故障模式下的正常工作,冗余切换延时小于500 ms,该设备已于某新型低温液体运载火箭上成功应用,经过实际应用满足运载火箭测发控系统的要求,后续可应用于其他运载火箭的相关领域。     

基于SpringBoot的运载火箭信息交互指挥平台

为满足新一代运载火箭地面测发控系统通用化需求,减少平台研发、测试和维护成本,设计并实现了一种基于SpringBoot的运载火箭信息交互指挥平台,平台集成了信息交互、参数监测、数据判读及存储等功能,为指挥和判读人员提供了一种高效、便捷的工作方式;平台在满足业务需求的基础上,实现了软件自动化和国产化,减少了软件部署、移植的人工成本;经过试验表明该平台能够适应某系列运载火箭测发控系统的测试流程,实现了运载火箭地面数据的监测和判读,为测发控类软件一体化设计提供了一定的参考价值。     

运载火箭地面一体化测发控系统设计

现役运载火箭各分系统的测发控系统各自独立,存在资源浪费,兼容性差、信息传递低效等问题;随着测控技术发展和火箭电气系统需求牵引,新一代运载火箭地面测试、发射与控制在通用化、集成化、智能化等方面提出了更高的要求;通过梳理一体化设计的功能,提出一种运载火箭地面测发控系统的体系架构,整合传统运载火箭控制、测量、总控网等分系统的测发控共性需求,在统一供配电、有线测控、无线调制解调、数据处理与分析4个功能层面进行设计,包括系统组成、交互关系、重要单机(软件)的设计及其关键技术应用;该设计在某型号完成了原理性试验和关键技术验证,结果表明系统通用性强、集成度高、信息架构合理高效,能够在确保可靠性安全性的情况下,简化操作、提高效率、降低成本。     

基于PC104总线的运载火箭实物智能仿真系统

航天是高风险的行业,质量是航天的生命、是发射成功的保障,所以在地面对其进行全面仿真以检测相关的发射设备是非常重要的.对于航天运载火箭实物智能仿真系统是航天各型号地面测发控系统重要分支系统,是用以检测地面测发控设备功能正确性以及箭地通讯口功能的重要硬件系统,更为地面测试发控软件调试提供硬软件环境及调试平台.实例提出基于PC104嵌入式结构下加入FPGA智能仿真技术方案,构建了系统,历经了某大型运载型号近二十几发运载火箭发射成功的全部过程的验证,结果表明,其准确、全面地仿真了运载火箭箭载各装置的功能和参数,逼真仿真箭载计算机及遥测接口、箭地通讯接口的功能,并加入了冗余箭机的仿真.使系统获得了良好的控制性、覆盖性、通用性、使用性和可视性,为测试软件调试建立了仿真平台,由于设计精简,技术成熟,消除了一度失效,避免了自身故障,保证了系统的可靠性.     

高可靠性智能容错网络设计与实现

普通容错网络存在初始启动时间长、切换延时大、部分故障无法处理等缺点,导致可靠性降低;利用设备冗余原理,提出一种高可靠性智能容错网络设计方案,设计了智能双冗余交换机和双冗余网卡及相关驱动软件;结果表明此方案可成功实现网络冗余切换,有效缩短初始启动时间和切换延时并能处理绝大部分故障,提高通信网络的可靠性;本容错网络方案已应用于某军用系统。     

运载火箭测发控技术未来发展与展望

工业电子、测试、测控、仪表、大数据、云平台等技术的发展,为运载火箭测发控技术的发展提供了先进的技术途径;运载火箭箭上电气系统一体化设计,火箭快速测发、健康管理、子级独立测试、异地远程测试发射支持等需求,给测发控系统研制及更新换代提出更高的要求;通过对运载火箭地面测控系统供配电、有线测控、无线测控、数传通信、测发控软件5个组成部分的演变及发展方向进行了论证分析,并提出了后续测发控系统技术发展的规划路线;同时结合未来运载火箭的发展需求和目前测发控系统现状提出了测发控系统后续发展的可实施途径;最后提出顶层规范技术路径;从型号牵引转变为装备化研制;规范型谱产品研制、箭上地面同步发展的测发控系统设计新思路;为未来运载火箭测发控系统研制提供方向。     

运载火箭一体化综合测控技术研究

新一代运载火箭对测发控系统的自动化、智能化,以及未来产品化的测试数据管理和批量并行测试需求提出了更高的要求,本文以运载火箭地面测控一体化及信息综合管理系统为背景,对火箭的组件、部段级批量并行测试及整箭测发控技术进行了研究,提出了分布式实时综合测控技术,将动力、测量、控制等多个分系统以及部段测试统一到本系统中,对系统数据传输的实时性和可靠性进行了研究。搭建了基于上述新型测发模式的联动试验系统,包括前端分布式节点系统、后端统一测发系统及远端云服务支持管理系统等,对一体化综合测控技术进行了验证。     

船载测控雷达测角计算机双机自动切换技术研究

测角计算机虽然采用了冗余设计,但是主备机切换需要通过人工手动实现,难以满足系统实时性要求。针对这种情况,分析了主备机切换的工作任务,确定了主备机自动切换的时机为系统故障和通信中断,利用测角计算机双网通信的特点,在发送的网络数据包中添加故障状态字,并修改网络发数时序,完成主备机故障状态上报从而实现双机自动切换。该方法无需硬件改动,实现过程简单,切换过程仅丢失1帧数据,极大提高了系统可靠性。     

基于多网融合的测发网络架构研究

现役火箭型号现阶段仍是基于以太网的冗余交换机模式,火箭测发应用的网络架构在节点数量、传输速率和实时性、安全性等方面已经不能满足对于当前数据通信需求;随着智能终端大规模运用及发展,火箭通信设备也向智能化、模块化和集成化前进;为满足又多又快的需求,现开展多网融合架构设计,将有线与无线网络有机结合,充分发挥各自的优势,优化设计全网架构,并在实时性、安全性等方面进行深入研究,解决了箭上及地面等各个复杂电气系统之间高可靠性、高效率、高实时性、建立复杂数据集成网络的需要,进而为全箭飞行试验成功奠定技术基础.     

基于VPN的远程粮情检测系统通讯软件研究

针对本地化粮情检测系统实现远程操作,研究Winsock与VPN技术在系统通讯软件中的应用。VPN技术可以大幅降低搭建专网所需的网络设备成本与管理难度,使用Winsock技术可以提供完整的TCP/IP底层协议从而减少程序开发时间。本文设计一种基于VPN的远程粮情检测系统的通讯软件,在多线程下有效利用套接字的拥塞模式并完成网络状态自检,通过设置VPN客户端提升网络传输速度,实现系统通讯软件安全、可靠、快速的运行。     

基于Unity Quantum过程控制平台的高炉自动化设计

结合高炉生产工艺过程的控制要求,提出了PLC的工业环网模型,建立了以Unity Quantum为过程控制平台,热备冗余CPU、冗余通信总线和冗余数据服务器等组建的工业以太网,实现了高炉生产系统数据通讯的高可靠性、无阻塞和高速度传输,并对生产现场总线控制网各工作站实现集成控制;构建了基于Vijeo Citect的远程动态监控系统,搭建了远程信息平台,实现了现场设备的远程调控。系统已投运,实践证明该自动化网络提高了生产率,节能增效,促进了企业生产管理信息化建设。     

基于FPSLIC的网络家居终端系统的设计与实现

为了对家居进行远程智能控制和管理,实现家居的实时监控,以无线收发数据和控制为主要技术,设计和实现了一个基于FPSLIC主控芯片的网络家居终端系统.系统包括：中央控制器模块、家居安防模块、家居电器信息化模块和远程服务器控制模块4大功能模块.通过用户远程网络登陆来实时监控家居的安防情况,同时实现用户新旧家居的信息化改造,并提供社区内的信息化服务平台,可以将单个用户终端系统扩展组成小区范围的综合家居智能控制和管理系统.     

基于三模冗余架构的航天器FPGA可靠性设计

为提高航天器FPGA设备的可靠性,提出基于三模冗余架构的航天器FPGA可靠性设计。根据FPGA架构的基础连接原理,设计处理单元、配置单元、射频单元与双闭环电路组织,完成航天器FPGA的拓扑结构研究。在此基础上,连接总线通信串口,按照数据缓存的队列请求,控制总线状态机的既定化状态,完成航天器FPGA结构的传输转换。分别调试关键器件FPGA、复位航天芯片、整星联合三项,实现三模冗余架构的特性分析,完成基于三模冗余架构的航天器FPGA设计。实验检测结果表明,随着设备航行时间的增加,MPPT、SPPT指标的最大数值均占比70%以上,航天器FPGA的高可靠属性得以有效保持。     

基于IXP2400安全路由器的研究与设计

随着网络向着更高的速度、更多的业务方向的发展,传统的通用CPU或ASIC架构已经不能适应新一代网络设备的需求,而随着网络处理器的出现,基于网络处理器开发的网络设备能够很好地解决灵活性和高性能之间的矛盾.由于安全路由器是解决网络安全问题的关键设备[1],因而在研究网络处理器体系结构和功能特点的基础上,分析了安全路由器的系统结构和软/硬件组成,最后给出了一种基于IXP2400的安全路由器的设计方案,并对方案进行了性能分析.     

Red Hat Enterprise Linux网络服务安全性研究

Linux操作系统具有良好的稳定性,优异的性能、低廉的价格、较强的安全性使得它在网络操作系统领域得到广泛的应用。以Red Hat Enterprise Linux 5.0系统为研究平台,介绍了Linux系统下网络服务访问控制体系结构,研究如何加强网络服务的安全性和可靠性,以及如何进行有效的管理。     

基于Web的网络课程平台的构建

随着多媒体及网络技术的发展,传统的学校教育面临着新的机遇和挑战。开发一个以校园网为基础,能适用教学资源不断丰富、发展的网络课程建设平台,使得网络课程的建设更加规范化,在保证网络课程平台数据安全可靠性的前提下,实现了内容更新方便快捷,在线互动交流及时,整个系统运行稳定,充分体现了平台的移植性和可推广性,具有一定的实用价值和应用前景。     

基于账户模式的电视支付平台

分析目前的电视支付业务方式,针对下一代广播电视网(NGB)环境提出一种基于实名制账户的电视支付平台。介绍其地址总体技术架构、用户认证技术及关键流程,对平台的特点进行分析,证明其具有安全性、可靠性和完整性。该电视支付平台已在上海NGB网络中正式运营,实际运行效果良好。