一种无线测发控的远程控制系统的制作方法

1.本技术涉及远程控制技术领域，具体涉及一种无线测发控的远程控制系统。


背景技术：

2.地面测试发控系统(ground lest and launch control system)是指对运载火箭或也地导弹进行测试和发射控制的软硬件组台。现化的地面则试发控系统实际是以地面计算机为核心的分布式系统。采用弹测与地测相结合的测试方案和自动与手动结合的发射控制方式。
3.地面测试发射控制系统是运载火箭控制系统的一个重要的组成部分，其主要功能为：1)对火箭控制系统的各类参量进行定量检测和重要参数的定性监视；2)实现控制系统的供配电控制和状态控制；3)完成各种状态总检查及时串测量；4)完成控制系统与外系统间的匹配检查；5)与外系统一起实施对火箭的自动或手动发射和必要时的紧急关机；6)完成功能普查飞行数据装订和试算。
4.传统的地面测发控设备数量繁多、分布分散，配合庞大的地面电缆网实现弹地通信，难以适应不同距离、各种应用场景等多种发射需求，这已成为了亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提出了一种无线测发控的小型化远程控制系统。该远程控制系统由远程控制设备、上位机、数据处理计算机、高频电缆、时统线、附件电缆及地面集成天线组成，测发控指令可编辑，通信频率、射频模块功率可配置，满足不同发射需求，实现被测对象快速、高效、可靠的测试和发射。
6.本发明所采用的技术方案如下：
7.一种无线测发控的远程控制系统，该远程控制系统包括地面集成天线、发控高频电缆、遥测高频电缆、发控网线、加固笔记本、遥测网线、远程控制设备、电源线、时统线以及数据处理计算机；
8.所述数据处理计算机通过所述遥测网线与所述远程控制设备相连接，通过遥测网线接收远程控制设备中s频段遥测基带发送的遥测帧格式数据，所述数据处理计算机上运行有数据处理软件，用于处理遥测帧格式数据；
9.所述地面集成天线，用于接收弹上s频段遥测数据，经由所述遥测高频电缆传输至所述远程控制设备中的s频段遥测基带，将s频段遥测数据解调为遥测帧格式数据，并通过遥测网线发送至数据处理计算机；
10.所述加固笔记本上运行远控台上位机软件，通过发控网线与远程控制设备交互数据和控制指令；
11.远程控制设备包括控制命令板、ac/dc电源、中心处理模块、s频段遥测基带。
12.进一步的，通过操作所述加固笔记本上的远控台上位机软件，发出测试或发射控制指令，通过发控网线发送给所述远程控制设备的中心处理模块。
13.进一步的，控制指令需要所述远控台上位机软件和远程控制设备中控制命令板上的按钮共同确认。
14.进一步的，所述共同确认的步骤如下：
15.步骤1、在所述远控台上位机软件的交互界面中点击测试指令按钮，测试指令通过发控网线发送到远程控制设备的中心处理模块，等待按下远程控制设备控制命令板的按钮；
16.步骤2、操作远程控制设备控制命令板上的按钮，发出与所述测试指令对应的开关指令并传送到中心处理模块；
17.步骤3、中心处理模块判断控制命令板发出的开关指令与所述远控台上位机软件发出的测试指令一致后，通过射频收发模块将控制指令经过编帧和调制以转换为无线控制信号，并将所述无线控制信号通过发控高频电缆、地面集成天线发射出去。
18.进一步的，在步骤3中，还包括控制命令板的对应按钮指示灯灯常亮。
19.进一步的，在步骤1中，所述等待按下按钮进一步包括，所述中心处理模块控制与测试指令对应的按钮指示灯闪烁，闪烁周期为1000ms
±
10ms。
20.进一步的，所述远程控制系统通过无线建链指令来建立远程控制系统与弹上设备的无线链路。
21.进一步的，所述无线建链指令对应的操作码为0，每发送一条新的测试指令，所述操作码加1，否则操作码不变；若无新的测试指令时，远程控制系统重复发送上一条测试指令。
22.进一步的，远程控制系统与弹上无线设备建立无线链路后，若默认射频收发模块连续2.5s未收到弹上下行反馈信息，则切换至另一射频收发模块，若连续2.5s仍未收到弹上下行反馈信息，则不再发送测试指令，判断无线链路断链，并向加固笔记本发送超时断链反馈信息。
23.进一步的，所述地面集成天线接收弹上设备发送的状态反馈信息，经发控高频电缆传送到远程控制设备内部的中心处理模块，反馈信息经解调后通过发控网线发送给加固笔记本，并在上位机软件上进行显示。
24.通过本技术的技术方案，可以获得如下技术效果：
25.1)本发明通过可靠性策略及体制优化实现远程控制系统的小型化、高可靠性、高安全性设计；
26.2)本发明通过编辑测发控指令、配置通信频率和射频模块功率，可满足不同距离、各种应用场景的发射需求。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为远程控制系统的组成原理示意图；
29.图2为远程控制系统的实物组成示意图。
30.附图标记：
31.地面集成天线1、发控高频电缆2、遥测高频电缆3、发控网线4、加固笔记本5、遥测网线6、远程控制设备7、电源线8、时统线9、数据处理计算机10、控制命令板11、ac/dc电源12、中心处理模块13、s频段遥测基带14
具体实施方式
32.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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.图1为远程控制系统的组成原理示意图，该远程控制系统包括地面集成天线、发控高频电缆、遥测高频电缆、发控网线、加固笔记本、遥测网线、远程控制设备、电源线、时统线以及数据处理计算机；
34.所述数据处理计算机通过所述遥测网线与所述远程控制设备相连接，通过遥测网线接收远程控制设备中s频段遥测基带发送的遥测帧格式数据，所述数据处理计算机上运行有数据处理软件，用于处理遥测帧格式数据；
35.所述地面集成天线，用于接收弹上s频段遥测数据，经由所述遥测高频电缆传输至所述远程控制设备中的s频段遥测基带，将s频段无线遥测信号解调为遥测帧格式数据，并通过遥测网线发送至数据处理计算机；
36.所述加固笔记本上运行远控台上位机软件，通过发控网线与远程控制设备交互数据和控制指令；通过操作所述加固笔记本上的远控台上位机软件，发出测试或发射控制指令，通过发控网线发送给所述远程控制设备的中心处理模块；
37.其中，远程控制设备包括控制命令板、ac/dc电源、中心处理模块、s频段遥测基带。
38.为增加指令发出的可靠性，控制指令需要所述远控台上位机软件和远程控制设备中控制命令板的按钮共同确认，例如火工品解保、发动机点火等指令，所述共同确认的步骤如下：
39.步骤1、在所述远控台上位机软件的交互界面中点击测试指令按钮，测试指令通过发控网线发送到远程控制设备的中心处理模块，等待按下远程控制设备控制命令板上的对应按钮；
40.所述等待按下按钮进一步包括，所述中心处理模块控制与测试指令对应的按钮指示灯闪烁，闪烁周期为1000ms
±
10ms；
41.步骤2、操作远程控制设备控制命令板上的按钮，发出与所述测试指令对应的开关指令并传送到中心处理模块；
42.步骤3、中心处理模块判断控制命令板发出的开关指令与所述远控台上位机软件发出的测试指令一致后，通过射频收发模块将控制指令经过编帧和调制以转换为无线控制信号，并将所述无线控制信号通过发控高频电缆、地面集成天线发射出去，同时控制控制命令板的对应按钮指示灯常亮；
43.所述远程控制系统通过无线建链指令来建立远程控制系统与弹上设备的无线链路，对应的操作码为0，每发送一条新测试指令，所述操作码加1，否则操作码不变；若无新的
测试指令时，远程控制系统重复发送上一条测试指令。
44.远程控制系统与弹上无线设备建立无线链路后，若默认射频收发模块连续2.5s未收到弹上下行反馈信息，则切换至另一射频收发模块，若连续2.5s仍未收到弹上下行反馈信息，则不再发送测试指令，判断无线链路断链，并向加固笔记本发送超时断链反馈信息。
45.所述地面集成天线接收弹上设备发送的状态反馈信息，经发控高频电缆传送到远程控制设备内部的中心处理模块，反馈信息经解调后通过发控网线发送给加固笔记本，并在上位机软件上进行显示。
46.无线信号通过两个频点冗余传输，远程控制系统采用两路射频收发模块，通过时分复用，实现模块主从备份；
47.两路射频模块在工作时采用双发单收模式，用户可配置射频模块无线通信频率、射频模块功率，满足不同距离的测发控需求。
48.远程控制系统的两路射频模块同时接收无线信息，数据处理模块优先处理主模块信息。数据处理模块将射频模块同时接收的两路下行信息分别编帧，同时发送至所述加固笔记本上运行的远控台上位机软件。
49.为确保关键指令(如一级发动机点火)的实时性，关键指令需连续重复发送5帧(累计25条指令)；后续仍按每固定周期发送一帧上行控制指令。
50.图2为远程控制系统的实物组成示意图。远程控制系统包括地面集成天线1、发控高频电缆2、遥测高频电缆3、发控网线4、加固笔记本5、遥测网线6、电源线8、时统线9，远程控制设备7包括数据处理计算机10、控制命令板11、ac/dc电源12、中心处理模块13、s频段遥测基带14。远控台上位机软件采用“平台+插件”的软件框架，分为控制端和数据监视端两个独立的可执行程序；开发人员可根据地面网络通信协议配置相关参数，试验人员根据测试需求，配置测试指令和测试流程。
51.在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载并被执行时，可以执行上文描述的方法的一个或多个步骤。
52.本技术中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)等等。
53.用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
54.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom
或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
55.此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。
56.尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

技术特征：
1.一种无线测发控的远程控制系统，其特征在于，该远程控制系统包括地面集成天线、发控高频电缆、遥测高频电缆、发控网线、加固笔记本、遥测网线、远程控制设备、电源线、时统线以及数据处理计算机；所述数据处理计算机通过所述遥测网线与所述远程控制设备相连接，通过遥测网线接收远程控制设备中s频段遥测基带发送的遥测帧格式数据，所述数据处理计算机上运行有数据处理软件，用于处理遥测帧格式数据；所述地面集成天线，用于接收弹上s频段遥测数据，经由所述遥测高频电缆传输至所述远程控制设备中的s频段遥测基带，将s频段遥测数据解调为遥测帧格式数据，并通过遥测网线发送至数据处理计算机；所述加固笔记本上运行远控台上位机软件，通过发控网线与远程控制设备交互数据和控制指令；远程控制设备包括控制命令板、ac/dc电源、中心处理模块、s频段遥测基带。2.根据权利要求1所述的远程控制系统，其特征在于，通过操作所述加固笔记本上的远控台上位机软件，发出测试或发射控制指令，通过发控网线发送给所述远程控制设备的中心处理模块。3.根据权利要求1所述的远程控制系统，其特征在于，控制指令需要所述远控台上位机软件和远程控制设备中控制命令板上的按钮共同确认。4.根据权利要求3所述的远程控制系统，其特征在于，所述共同确认的步骤如下：步骤1、在所述远控台上位机软件的交互界面中点击测试指令按钮，测试指令通过发控网线发送到远程控制设备的中心处理模块，等待按下远程控制设备控制命令板的按钮；步骤2、操作远程控制设备控制命令板上的按钮，发出与所述测试指令对应的开关指令并传送到中心处理模块；步骤3、中心处理模块判断控制命令板发出的开关指令与所述远控台上位机软件发出的测试指令一致后，通过射频收发模块将控制指令经过编帧和调制以转换为无线控制信号，并将所述无线控制信号通过发控高频电缆、地面集成天线发射出去。5.根据权利要求4所述的远程控制系统，其特征在于，在步骤3中，还包括控制命令板的对应按钮指示灯灯常亮。6.根据权利要求4所述的远程控制系统，其特征在于，在步骤1中，所述等待按下按钮进一步包括，所述中心处理模块控制与测试指令对应的按钮指示灯闪烁，闪烁周期为1000ms
±
10ms。7.根据权利要求1所述的远程控制系统，其特征在于，所述远程控制系统通过无线建链指令来建立远程控制系统与弹上设备的无线链路。8.根据权利要求7所述的远程控制系统，其特征在于，所述无线建链指令对应的操作码为0，每发送一条新的测试指令，所述操作码加1，否则操作码不变；若无新的测试指令时，远程控制系统重复发送上一条测试指令。9.根据权利要求7或者8之一所述的远程控制系统，其特征在于，远程控制系统与弹上无线设备建立无线链路后，若默认射频收发模块连续2.5s未收到弹上下行反馈信息，则切换至另一射频收发模块，若连续2.5s仍未收到弹上下行反馈信息，则不再发送测试指令，判断无线链路断链，并向加固笔记本发送超时断链反馈信息。
10.根据权利要求9所述的远程控制系统，其特征在于，所述地面集成天线接收弹上设备发送的状态反馈信息，经发控高频电缆传送到远程控制设备内部的中心处理模块，反馈信息经解调后通过发控网线发送给加固笔记本，并在上位机软件上进行显示。

技术总结
本发明提供了一种用于无线测发控的远程控制系统。该远程控制系统包括地面集成天线、发控高频电缆、遥测高频电缆、发控网线、加固笔记本、遥测网线、远程控制设备、电源线、时统线以及数据处理计算机。本发明通过可靠性策略及体制优化实现远程控制系统的小型化、高可靠性、高安全性设计。本发明通过编辑测发控指令、配置通信频率和射频模块功率，可满足不同距离、各种应用场景的发射需求。各种应用场景的发射需求。各种应用场景的发射需求。


技术研发人员：崔同锴 潘明健 徐春铃 付秋军 郭心怡 王亨 蒋永瑞 武春飞 梁宇 王琳 刘箭言 张晶莹 隗同坤 贾现普 薛志超 李峥
受保护的技术使用者：北京临近空间飞行器系统工程研究所
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2022/3/8