箭载飞行控制计算机的国产化设计

随着中国航天任务复杂性的不断增加,长征系列运载火箭对箭载飞行控制计算机的性能和可靠性需求不断提升。对新型中型运载火箭箭载计算机的三冗余可重构容错架构、工作模式、三机同步、总线监控等涉及运载火箭飞行控制和测试的关键技术进行了详细介绍和总结。在此基础上,新型中型运载火箭箭载计算机实现了全国产化设计,是中国在箭载飞行控制领域的首台全国产化关键电子设备,不但大大降低了整机元器件的采购成本,对箭载电子设备的发展也有着重要意义。     

基于时间触发以太网的遥测通信技术

传统遥测系统采用LVDS、RS422、1553B总线等组成混合架构网络，介绍了混合网络架构下主从设备数据调度关系，介绍了传统遥测系统设备互联特性、时间同步特点，介绍了基于混合架构网络的遥测系统应用存在的缺点。时间触发以太网（Time-triggered Ethernet,TTE）具有高精度时间同步、时间触发、高速传输、冗余传输等特点，基于时间触发以太网的遥测通信技术实现了总线技术与遥测通信技术的融合，统一了设备互联的接口形式和接口协议，遥测系统获得了千兆网络传输速率，具有双冗余热备份数据传输能力，使遥测系统实现了升级换代。结合时间触发以太网时间同步特点，基于时间触发以太网的遥测通信采用“两级数据综合技术”解决了遥测系统应用TTE总线技术的难题，与传统遥测系统相比，带宽利用率可达99%，与传统遥测系统相当。进行了TTE总线多节点设计和测试验证，实现了高精度时间同步、时间触发、多节点、双冗余通信和基于时间触发以太网的遥测通信的目标。     

待发段地面逃逸控制组合设计及关键技术研究

待发段地面逃逸控制组合作为载人航天工程待发段地面逃逸控制系统的核心组成部分,主要负责接收逃逸控制计算机和控制面板的指令,进行逻辑条件判断后与逃逸系统硬件设备完成有线逃逸控制指令的通信。针对酒泉卫星发射场现有控制组合设备设计较早、使用年限较长等问题,提出一种基于双冗余架构的高可靠待发段地面逃逸控制组合设计方案,采用主从冗余热备份设计实现系统级冗余架构,同时采用基于改进型Mod Bus/TCP协议的冗余网络通信技术、基于测试数据的故障自检测技术以及高可靠逻辑控制软件设计技术,极大提高控制组合的可靠性,缩短故障处理时间,降低待发段风险,满足载人航天飞行任务对待发段逃逸救生的需求,具有较强的工程意义和实用价值。     

基于节点冗余的CAN总线网络双冗余方法

目前在CAN总线冗余设计方法中只对总线进行冗余设计,仍然不能满足恶劣工业环境对CAN总线可靠性的要求。针对这一问题,提出了一种基于节点冗余的CAN总线网络双冗余方法。该方法对网络中每个节点进行总线冗余,同时为系统的主节点进行节点冗余。测试结果表明:若总线出现故障,系统中所有节点均能自动切换到备用总线工作;若主节点出现故障,备份主节点则自启动,发挥主节点的作用;当主节点恢复正常时,备份主节点则自行回到备份状态。此方法能同时实现节点冗余和总线冗余,大大提高了系统的可靠性。     

面向零窗口发射的全冗余一体化测发控系统

为了适应载人运载火箭的"零窗口"发射要求,测发控系统必须具有较高的安全性和可靠性.介绍了一种高可靠的全冗余的测发控系统方案,提高发控可靠性,完备测试覆盖性,增强系统的信息处理能力和故障适应能力,确保发射任务圆满成功.载人航天交会对接运载火箭测发控系统采用全冗余的系统方案,结合计算机自动化测试技术、VXI总线技术、光纤通...     

无人机光传飞控系统技术研究

为了研究光传飞行控制系统的可行性,设计实现了基于IEEE-139B总线协议的双余度无人机光传飞控系统,进行了架构研究和设计、部件及组件设计、系统地面综合试验,实现并验证了分布式光传飞控系统架构、高带宽光总线、光位移传感器等技术。试验结果表明,所开发光传飞控系统的功能和性能指标达到了电传飞控系统的设计要求,提高了光传系统技术成熟度等级,为光传系统的工程应用奠定了基础。     

武器装备实时测控系统冗余容错方法研究

针对武器装备实时测控系统中对高可靠性的需求,对应用较为广泛的武器装备紧凑型PCI总线测控系统的冗余容错问题进行了研究。构建了一种利用心跳检测联系主、备用设备的冗余设计方法,并在VxWorks实时操作系统中实现了高可用热插拔技术来提高系统的冗余容错性能。提出一种基于非精确计算理论的实时容错调度算法,将该算法实际应用于测控系统中来验证其对冗余容错性的提升。仿真与实验验证结果表明,该系统具有良好的冗余容错性能,该设计方法可以有效地提升系统的可靠性。     

基于多传感器导引系统的1553B总线设计与实现

针对高制导精度的多传感器导引系统,依托目前广泛应用的MIL-STD-1553B数字指令/响应式时分制多路传输总线,设计一种基于多传感器导引系统的具有实时性、高可靠性和高总线利用率的1553B总线系统.该总线系统采用了双冗余控制系统、双冗余总线和收发数据的双缓冲机制,使得1553B总线系统获得更优的性能.     

基于改进RMS算法的多核嵌入式系统总线周期调度表优化设计

远程指挥控制决策系统是军事作战体系的"神经中枢",有效、高速、可靠地获取战场信息一直是制约战场态势感知的一个瓶颈。针对这个问题,讨论一种同构的多核嵌入式系统,该系统能够通过控制多条总线增加信息获取源,并通过信息源的备份增加信息的可靠性和稳定性。针对该系统的总线周期表优化问题,给出了系统任务模型,对RMS算法改进策略,并进行改进RMS算法可调度性分析。实验结果表明该算法解决了RMS算法适用于多核嵌入式系统的瓶颈问题,能够在多个处理器中同步进行总线资源调度,并且可以满足总线动态负载平衡,提高总线传输效率和系统的可靠性。     

小型无人机发动机控制系统 CAN 总线通信技术

为了提高小型无人机发动机控制系统通信的实时性和可靠性,设计一种基于CAN总线通信的小型无人机机载设备通信系统.该系统采用响应式和分时式2种发送机制,设计一种基于PIC单片机的多ID CAN总线通信程序和同步时序,详细设计了发动机控制系统CAN总线通信的实现方法,并在发动机热试车和飞行试验中进行验证.试验结果表明:该系统设计合理,提高了发动机控制系统的通信速率,增强了抗干扰能力,满足发动机控制系统与机载各设备之间实时可靠通信的要求,可广泛应用在小型无人机通信系统中.     

装配过盈量对某枪弹底火感度的影响

研究了某枪弹底火以不同过盈量压入药筒后的撞击感度变化情况，基本明确了装配过盈量对底火感度的影响趋势。     

导爆管雷管延期体结构改进

本文主要介绍了索式延期体的纺织方法，其秒量与铅结构延期体秒量的精度对比，并探讨改进的目的和意义。     

尾翼稳定脱壳穿甲弹全弹道多目标优化设计

本文应用最优化理论和方法对尾翼稳定脱壳穿甲弹的装药结构和弹形结构进行了全弹道多目标优化设计.首先从装药结构和弹形结构计算出发,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹的内弹道、外弹道(含空气动力)、终点弹道计算模型,然后应用三种不同类型的优化方法对火药弧厚、装药质量、弹头长径比、弹芯直径、弹体圆柱部长径比五个设计变量进行了多目标优化设计,得到了比较满意的结果.     

混合稀土加入量对A356合金组织及性能的影响研究

研究了混合稀土加入量的不同对Al-Si合金A35 6力学性能的影响 ,运用金相显微镜和扫描电镜对其微观组织进行了观察与分析。结果表明 :稀土变质可有效地促进初生α相的粒状化 ,提高Al-Si合金的力学性能 ,不同的加入量对A35 6共晶组织粒状化的作用是不同的 ,混合稀土的最佳加入量应在 0 .2 %左右 ,同时 ,应严格控制其它工艺参数。     

装调误差对滚仰式导引头视轴指向的影响分析

研究了装调误差对导引头视轴指向精度的影响。针对滚仰式导引头的结构特点,对位标器的主要装调误差进行了分类。利用坐标变换和空间几何关系,得到了导引头视轴指向误差和装调误差的函数关系。仿真结果表明视轴的指向误差与指向位置和框架角位置都有关联。所得结果对导引头的指标分解具有重要的参考价值。     

弹上线束电磁兼容仿真研究

导弹电磁兼容已经成为导弹现代设计中必须考虑的问题,尤其是弹上复杂线束在导弹电磁兼容问题中占有重要地位。文中以某型号导弹为背景,基于CableMod软件平台,采用仿真预测试的方法研究导弹电磁兼容问题,讨论了如何建立适用于仿真的导弹结构模型与电气模型,并对导弹内复杂线束间的串扰,以及弹体对线束产生辐射的影响进行了仿真和分析。仿真结果表明,线束内电源线与信号线分开敷设,且双绞屏蔽后相互串扰明显降低,并提出使用弹壁电缆套管代替U型电缆罩,能避免因缝隙产生的电磁泄露,抑制电磁辐射,有助于通过电磁兼容测试。     

脉冲推力器用烟火型装药燃烧性能研究

采用光纤测速方法,研究了脉冲推力器用烟火型装药药剂配比和装药密度对燃速的影响。通过密闭爆发器,测试了药剂的燃速压强指数。结果表明,不同配比的药剂虽然初期燃速不同,但后期燃速趋于相同;随着装药密度增大,燃速先增加、后减少;在装药密度1.45 g/cm³时燃速最高,可达到800 m/s. 在所测试压强范围内,烟火型药剂的压强指数为0.736 4,说明该烟火型装药药剂在一定压强范围内可稳定工作,能够实现脉冲推力要求。     

固连接异形侵彻体最小内外径比的确定

根据两阶段空腔膨胀理论建立的杆侵彻弹坑形成模型,建立了固连接异形侵彻体最小内外径比的表达式。通过计算得出了火炮初速范围内固连接异形侵彻体的最小内外径比随撞击速度的变化规律。结果发现内外径比为0．5时前端杆开的坑径不足以使后端管不受干扰地进入。而增加到0．6时便能满足要求。     

一种便携式红外目标模拟器

设计了一种头罩式便携红外目标模拟器,采用微型黑体作为红外辐射源,采用卡赛格林平行光管作为光学系统,在可调光阑和电机的配合下,能够快速模拟出不同辐射强度、不同大小的红外目标。