一种运载火箭发射控制信号测量方法与流程

本发明属于运载火箭测试领域，是一种运载火箭不带电发射控制信号的高精度、高可靠性检测方法。

背景技术：

随着新一代数字化运载火箭研制成功和列入现役，基于数字信号的新型运载火箭发射、控制设备逐步取代了原有的模拟发控设备，运载火箭的发射、控制信号在运载火箭的供电、供气、点火、飞行、关键动作控制方面起着非常重要的作用，因此，对运载火箭发射控制信号的高精度测量就显得非常重要，目前，运载火箭对发控信号的检测仅能实现高低电平的检测，无法实现对不带电的触点型发控信号有效性、持续时间进行高精度检测。

技术实现要素：

本发明的主要目的，是解决运载火箭测试、发射过程中，不带电发射控制信号测量中对有效性判别不准确问题，实现火箭发控信号有效性的高精度检测，同时完成对发控信号有效和无效状态的高精度计时，为运载火箭的测试、发射过程提供高精度的发射控制信号。

本发明的一种运载火箭发射控制信号测量方法，其具体过程为：

步骤一、在开始采集时刻，进行初始化，将所有数据初始化为0的状态；

步骤二、初始化完成后，能够为不带电发射控制信号输入端提供+12v的检测电压，当无不带电发射控制信号输入时，电路不通，检测端电压为0，当有不带电发射控制信号输入时，电路接通，检测端电压为+12v；

步骤三、对检测端的电压进行调理，使之转化为高电平为+3.3v，低电平为0v的测量信号；

步骤四、从fpga的输入端接入调理后的测量信号，fpga对接入的测量信号进行精度为0.2ms的计时，并记录此时测量信号的极性；当测量信号极性变化时，变化前的计时结果和信号极性信息将保存至寄存器中；若1秒钟内测量信号极性不变，fpga输出预定的编码至主机，通知主机测量信号尚未发生变化；

步骤五、若极性变化后的测量信号，其持续时间超过设定时间阈值，则将该信号判别为有效信号，寄存器中的信号输出至缓存等待输出，若持续时间未超过设定时间阈值，则判别为无效信号，此时寄存器、缓存中的信号不变，并返回步骤四；信号有效性判别设定时间阈值一般设置为1秒，可根据需要灵活配置；

步骤六、缓存信号更新0.2ms后，fpga将缓存中的计时结果和信号极性输出至主机进行显示；

步骤七、测试装置按照控制机指令继续或停止检测。

本发明实现了对运载火箭测试发射过程中不带电发射控制信号的高精度检测(精度为0.2ms)，并可实现对信号的有效性高精度检测，有效性判定阈值可灵活设置；同时，还可以对不带电发射控制信号的通断时间进行高精度计时，保证了信号采集的精确性和判断的准确性，满足了新一代运载火箭的特殊测试需求。

附图说明

图1为本发明的测量方法运行流程图。

图2为本发明的实现基本结构图。

具体实施方式

结合附图对本发明的一种运载火箭发射控制信号测量方法做进一步详细描述，本方法的具体过程为：

步骤一、在开始采集时刻，进行初始化，将所有数据初始化为0的状态；

步骤二、初始化完成后，由调理电路自带电源模块为不带电发射控制信号输入端提供+12v的检测电压，当无不带电发射控制信号输入时，电路不通，检测端检测信号电压为0，判断为发射控制信号未接通，当有不带电发射控制信号输入时，电路接通，检测端检测信号电压为+12v，判断为发射控制信号接通；

步骤三、对检测端的电压进行整流滤波，同时由调理电路电压转换装置对检测端检测信号进行电压转换，使之转化为高电平为+3.3v，低电平为0v的测量信号，便于接入fpga；

步骤四、从fpga的输入端接入调理后的测量信号，fpga对接入的测量信号进行精度为0.2ms的计时，并记录此时测量信号的极性。具体操作方法为：在fpga中设置1个周期为0.2ms的时标信号作为所有计数器的输入信号，同时，为每路测试发射信号设置两个计数器一个寄存器，计数器1在测试发射信号由正变负的时刻启动，由负变正的时刻关闭，计数器2在测试发射信号由负变正的时刻启动，由正变负的时刻关闭，则两个计数器能够分别获取测试发射信号的高、低电平持续过程中的0.2ms脉冲个数，也即信号持续时间。当测量信号极性变化时，变化瞬时的计时结果和信号极性信息将保存至寄存器中；若1秒钟内测量信号极性不变，fpga中的1s计时器就会输出预定的编码至主机，通知主机测量信号尚未发生变化；

步骤五、若极性变化后的测量信号，其持续时间超过设定时间阈值，则将该信号判别为有效信号，寄存器中的信号输出至缓存等待输出，若持续时间未超过设定时间阈值，则判别为无效信号，此时寄存器、缓存中的信号不变，并返回步骤四；信号有效性判别设定时间阈值一般设置为1秒，可根据需要灵活配置；

步骤六、缓存信号更新0.2ms后，fpga将缓存中的计时结果和信号极性输出至主机进行显示；

步骤七、测试装置按照控制机指令继续或停止检测。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种运载火箭发射控制信号测量方法，实现了对运载火箭测试发射过程中不带电发射控制信号的高精度检测，以及不带电发射控制信号有效性判定阈值的灵活设置，同时，还可以完成对发射控制信号有效和无效状态的高精度计时，保证了信号采集的精确性和判断的准确性，从而能够为运载火箭的测试、发射过程提供高精度的发射控制信号。

技术研发人员：辛朝军;蔡远文;姚静波;王怀鹏;杨晨;崔村燕;解维奇;李岩
受保护的技术使用者：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
技术研发日：2018.12.14
技术公布日：2019.06.07