基于1553B總線的運(yùn)載火箭供電測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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（北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京　100076）

基于1553B總線的運(yùn)載火箭供電測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

祝偉，張金剛，張佳寧，徐林豐，張躍林

（北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京100076）

新一代運(yùn)載火箭采用低溫動(dòng)力技術(shù)，測(cè)量系統(tǒng)獲取飛行過程遙測(cè)參數(shù)的同時(shí)，需要完成火箭發(fā)射前低溫推進(jìn)劑加注期間壓力、溫度等關(guān)鍵參數(shù)的可靠獲?。幌啾葌鹘y(tǒng)火箭，對(duì)測(cè)量系統(tǒng)在供配電和地面測(cè)控的可靠性設(shè)計(jì)、連續(xù)工作時(shí)間、測(cè)試性、擴(kuò)展性和箭地接口設(shè)計(jì)提出了較高要求，對(duì)此文中提出了一種基于1553B總線的供電測(cè)控系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)的硬件和軟件組成、功能和測(cè)控信息流向，分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：單機(jī)設(shè)備智能化設(shè)計(jì)、箭地接口簡化設(shè)計(jì)、總線通信協(xié)議和高可靠PXI冗余備份設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)的新型供電測(cè)控系統(tǒng)在新一代運(yùn)載火箭各項(xiàng)大型地面試驗(yàn)中成功實(shí)現(xiàn)了工程應(yīng)用，系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的正確性得到了充分驗(yàn)證，系統(tǒng)方案在其他項(xiàng)目中得到了推廣。

供電測(cè)控；智能化設(shè)計(jì)；1553B總線；PXI冗余備份

0　引言

傳統(tǒng)運(yùn)載火箭測(cè)量系統(tǒng)供電測(cè)控子系統(tǒng)（以下簡稱供電測(cè)控系統(tǒng)）箭地連接采用導(dǎo)線直連方式［1］完成測(cè)控信號(hào)的傳遞，在供電測(cè)控系統(tǒng)需求簡單、配電控制分路少、測(cè)試性要求有限的情況下，能夠滿足系統(tǒng)供電測(cè)控的需求。采用這種方式的缺點(diǎn)是：火箭對(duì)于供電測(cè)控需求多樣化、配電控制路數(shù)增加、測(cè)試性要求更高時(shí)，箭地供電測(cè)控電連接器、線纜的規(guī)模數(shù)量和復(fù)雜度都急劇增加。

新一代運(yùn)載火箭采用低溫推進(jìn)技術(shù)，發(fā)射前加注和飛行過程中測(cè)量系統(tǒng)較傳統(tǒng)火箭承擔(dān)了更多功能，火箭總體對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)性能的要求也越來越高，主要體現(xiàn)在：

1）滿足運(yùn)載火箭低溫推進(jìn)劑加注到起飛前關(guān)鍵參數(shù)的長時(shí)高可靠獲?。?/p>

2）能夠?qū)θ謪^(qū)域、分功能進(jìn)行局部測(cè)量；

3）火箭故障時(shí)能夠提供可靠測(cè)量數(shù)據(jù)；

4）能夠兼顧后續(xù)其它構(gòu)型的測(cè)量需求；

5）箭地接口簡化，適應(yīng)火箭減重需要；

6）前后端遠(yuǎn)距離地面測(cè)發(fā)控。

為了滿足總體要求，供配電測(cè)控系統(tǒng)箭地間采用了基于1553B總線取代傳統(tǒng)的大量配電控制和測(cè)量線路，供配電設(shè)備進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，不同類型的單機(jī)通過統(tǒng)一的1553B總線接口接入供配電總線，接收總線傳來的供電控制指令，完成配電任務(wù)；同時(shí)，將內(nèi)部檢測(cè)電路采集的信息編碼后傳給總線，用于地面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制。

系統(tǒng)需求的變化對(duì)供電測(cè)控系統(tǒng)測(cè)控功能變化可歸納為：

1）傳統(tǒng)的統(tǒng)一供電控制發(fā)展成按照區(qū)域、功能進(jìn)行分路控制；

2）箭上供配電設(shè)備信號(hào)監(jiān)測(cè)由原來的直連導(dǎo)線地面測(cè)量變?yōu)橛杉蠁螜C(jī)內(nèi)部采集電路完成，箭地傳輸信號(hào)由模擬信號(hào)變成編碼后的數(shù)字信號(hào)，提高測(cè)試覆蓋性的同時(shí)簡化箭地接口；

3）統(tǒng)一的測(cè)控接口為供電測(cè)控系統(tǒng)后續(xù)擴(kuò)展提供可能。

供電測(cè)控系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成，需要解決設(shè)備智能化、箭地接口、測(cè)控協(xié)議和PXI（以下簡稱PXI）冗余備份設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)。

1　系統(tǒng)組成

1.1硬件組成

基于1553B總線的供電測(cè)控系統(tǒng)組成見圖1，系統(tǒng)主要由BC（PXI）和RT（配電控制組合、配電器1、配電器2）組成。

1553B總線控制器BC由兩臺(tái)熱備冗余的PXI（1553B板卡）承擔(dān)，PXI作為地面測(cè)發(fā)控的前端供電控制主機(jī)，通過冗余的以太網(wǎng)口接收后端測(cè)控主機(jī)發(fā)送的遠(yuǎn)程供電指令，完成指令代碼解析，并根據(jù)指令要求通過1553B總線向箭地供配電設(shè)備發(fā)送供電控制指令。BC同時(shí)周期性接收總線上不同供配電設(shè)備終端采集傳輸?shù)墓┡潆姞顟B(tài)信息數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)解析，并以約定的數(shù)據(jù)報(bào)格式打包，通過以太網(wǎng)向測(cè)量系統(tǒng)供配電測(cè)控主機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。運(yùn)行中的PXI（主機(jī)）將采集的主機(jī)狀態(tài)信息實(shí)時(shí)傳給非運(yùn)行狀態(tài)的PXI（從機(jī)），從機(jī)對(duì)主機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并實(shí)時(shí)進(jìn)行故障判斷，故障狀態(tài)下無縫切換，接替故障主機(jī)完成總線系統(tǒng)管理。

箭上供配電單機(jī)設(shè)備配電器1和配電器2分別安裝在火箭的一級(jí)和二級(jí)，具有統(tǒng)一的1553B接口，是箭上實(shí)現(xiàn)箭供配電控制與狀態(tài)監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵設(shè)備。配電器內(nèi)部設(shè)計(jì)1553B總線接口電路和控制電路，執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用傳統(tǒng)飛行試驗(yàn)的高可靠電磁繼電器。在地面測(cè)試的各個(gè)階段，處于火箭不同位置的配電器，接收1553B總線傳來的供電控制指令，完成地面供電轉(zhuǎn)箭上供電、斷箭上供電等箭供供電控制，對(duì)配電器內(nèi)部采集的模擬量和狀態(tài)量參數(shù)按照統(tǒng)一的供配電信息編碼原則進(jìn)行編碼，編碼后的數(shù)據(jù)信息通過1553B總線發(fā)送給PXI。飛行過程中，通過設(shè)計(jì)箭供繼電器自保持電路，確保箭上設(shè)備供電的可靠性。

圖1　基于1553B總線的供電測(cè)控系統(tǒng)組成圖

配電控制組合提供箭上設(shè)備地供供電控制，地面測(cè)試過程中還承擔(dān)模擬箭供的轉(zhuǎn)接任務(wù)，是傳統(tǒng)的配電組合和控制組合進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)后的產(chǎn)品。為提高地供長時(shí)供電可靠性，配電控制組合內(nèi)部設(shè)計(jì)冗余的兩個(gè)RT接口電路，統(tǒng)一接入1553B總線系統(tǒng)，接收總線發(fā)送的供電控制指令，經(jīng)判斷正確后執(zhí)行地供控制，為箭上不同負(fù)載提供分路供電。同時(shí)，配電控制組合內(nèi)部的配電單元也進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，兩組配電單元的電磁繼電器觸點(diǎn)垂直安裝，確保設(shè)備在發(fā)射過程中可靠工作。

1.2軟件組成

基于1553B總線系統(tǒng)的供電測(cè)控系統(tǒng)包含供電單機(jī)嵌入式軟件和供電測(cè)控管理軟件。

配電器1、2和配電控制組合內(nèi)采用DSP+CPLD方式實(shí)現(xiàn)控制指令和測(cè)量信息的雙向交互。DSP運(yùn)行的嵌入式軟件在TI公司的CCS軟件上開發(fā)完成，實(shí)現(xiàn)指令解析和數(shù)據(jù)編碼；CPLD運(yùn)行的嵌入式軟件使用VHDL語言編程開發(fā)，將AD采集信息的串行數(shù)據(jù)變換為并行數(shù)據(jù)并送DSP編碼，并將DSP編碼后的數(shù)據(jù)送1553B總線接口芯片，按照不同格式編碼后送出；CPLD嵌入式軟件將1553B總線芯片的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行前期處理，并送DSP進(jìn)行解析；收到DSP解析后的控制指令數(shù)據(jù)，送配電控制繼電器的驅(qū)動(dòng)放大部分完成放大，由繼電器實(shí)現(xiàn)指令執(zhí)行。

供電測(cè)控軟件由運(yùn)行在前端（地面測(cè)發(fā)控前端）PXI前置測(cè)控軟件和運(yùn)行在后端（地面測(cè)發(fā)控后端）的綜合測(cè)控軟件組成，PXI前置測(cè)控軟件和綜合測(cè)控軟件通過以太網(wǎng)口實(shí)現(xiàn)信息交互。

前置測(cè)控軟件為基于Microsoft Visual Studio2005平臺(tái)開發(fā)，采用C++作為編程語言，設(shè)計(jì)功能為：

1）總線BC的調(diào)度控制功能；

2）PXI模擬量、數(shù)字量板卡數(shù)據(jù)采集編碼；

3）總線數(shù)據(jù)的采集功能；

4）故障檢測(cè)與診斷；

5）故障狀態(tài)下PXI冗余切換等功能；

6）以太網(wǎng)通信功能。

綜合測(cè)控軟件基于集成化、支持二次配置的組態(tài)化軟件平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)，由配置文件編輯模塊、實(shí)時(shí)測(cè)控模塊和測(cè)試數(shù)據(jù)分析模塊3部分組成。設(shè)計(jì)功能為：

1）指令、判據(jù)、測(cè)試流程的自定義配置功能；

2）通信協(xié)議配置功能；

3）數(shù)據(jù)分析功能；

4）網(wǎng)絡(luò)通信功能；

5）圖形化顯示功能。

2　系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1單機(jī)設(shè)備智能化設(shè)計(jì)

供配電單機(jī)設(shè)備智能化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)基于1553B總線的供電測(cè)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，以1553B總線為核心的新型供配電單機(jī)設(shè)備（配電器、配電控制組合）通用原理圖見圖2。

圖2　供配電單機(jī)設(shè)備原理圖

供配電單機(jī)設(shè)備包含信息處理模塊（DSP、CPLD）、總線通信模塊（1553B）、驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行模塊、參數(shù)檢測(cè)模塊、電源模塊和應(yīng)急指令轉(zhuǎn)換模塊。

信息處理模塊含DSP和CPLD兩個(gè)部分，DSP采用TI公司的TMS320F2812芯片，接收CPLD輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行指令數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)處理，處理結(jié)果送CPLD芯片進(jìn)一步對(duì)外發(fā)送。CPLD選用ISPLSI1048（具體型號(hào)根據(jù)實(shí)際邏輯使用資源需求選用），CPLD接收參數(shù)檢測(cè)模塊、1553B總線、RS422總線傳來的串行數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換，并發(fā)送給DSP進(jìn)一步處理；同時(shí)將DSP輸出的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)傳給總線接口電路、參數(shù)采集模塊和驅(qū)動(dòng)電路。

1553B總線通信模塊選用BU-61580芯片，將CPLD傳來的數(shù)據(jù)按照1553B總線協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編幀，并完成編幀數(shù)據(jù)的發(fā)送；對(duì)1553B總線傳來的數(shù)據(jù)幀解析，將傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)發(fā)給CPLD。RS422總線通信用于在火箭飛行過程中將DSP和CPLD處理完成的信息數(shù)據(jù)按照RS422總線標(biāo)準(zhǔn)送出給其它數(shù)據(jù)綜合設(shè)備。

驅(qū)動(dòng)模塊接收CPLD傳輸?shù)慕獯a后的指令數(shù)據(jù)，通過OC門集成電路直接驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器執(zhí)行開關(guān)命令，固態(tài)繼電器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電路與開關(guān)執(zhí)行電路具有隔離功能；電磁繼電器需要大于100 mA的驅(qū)動(dòng)電流確保開關(guān)動(dòng)作可靠執(zhí)行，CPLD輸出的指令信號(hào)采用達(dá)林頓管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)電磁繼電器線圈，CPLD與達(dá)林頓管之間采用光耦進(jìn)行信號(hào)隔離。

執(zhí)行模塊在驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)下，將地供母線分路或統(tǒng)一向箭上設(shè)備供應(yīng)。

參數(shù)檢測(cè)模塊包含模擬量采集和數(shù)字量采集，模擬量采集對(duì)象有電壓量和電流量，電流檢測(cè)采用霍爾電流測(cè)量器件完成，輸出0～5 V的電壓量。模擬量采集采用ADI公司的16位芯片AD7656，采樣精度為16位，最高采樣頻率250 k Hz，AD采集數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)字隔離器隔離后送CPLD，數(shù)字隔離器選用ADI公司的Adu M系列芯片，單片可實(shí)現(xiàn)4路數(shù)字信號(hào)隔離。模擬量采集后采用狀態(tài)量采用光耦隔離方式實(shí)現(xiàn)隔離采集。

應(yīng)急指令轉(zhuǎn)換模塊接收外部直連導(dǎo)線傳輸?shù)目刂菩盘?hào)，直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行繼電器的驅(qū)動(dòng)部分電路，獨(dú)立于總線傳輸?shù)闹噶钔瓿删o急狀態(tài)下的供電控制。電源模塊向單機(jī)設(shè)備內(nèi)部各模塊設(shè)備進(jìn)行供電。

2.2箭地接口設(shè)計(jì)

箭地接口主要完成供電和信號(hào)傳輸作用，與傳統(tǒng)火箭相比，由于采用了1553B總線作為箭地指令及測(cè)控信號(hào)傳輸?shù)耐緩?，箭地接口需選用成熟的混裝型分離電連接器進(jìn)行電氣連接，該連接器包含了2個(gè)雙同軸端子和多組低頻端子，雙同軸端子用于傳輸1553B總線信號(hào)，低頻端子用于傳輸?shù)孛婀╇姟?/p>

采用1553B總線后，箭上測(cè)控信號(hào)傳輸線纜的復(fù)雜度和電連接器接點(diǎn)數(shù)量實(shí)現(xiàn)了最大程度地簡化，箭地接口電連接器的點(diǎn)數(shù)從方案設(shè)計(jì)的512點(diǎn)減少到182點(diǎn)，有利于火箭減重。

2.3測(cè)控協(xié)議設(shè)計(jì)

供電測(cè)控協(xié)議為PXI與配電器、配電控制組合之間的1553B總線協(xié)議。供電測(cè)控系統(tǒng)組成見圖1，供配電系統(tǒng)通過1553B總線實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的拓?fù)溥B接。PXI為1553B總線控制器BC，配電器、配電控制組合作為總線遠(yuǎn)程終端RT，供配電系統(tǒng)可包含兩臺(tái)PXI設(shè)備和3臺(tái)供配電設(shè)備，不同的供配電設(shè)備分配不同的RT地址。

圖3　供配電測(cè)控指令協(xié)議組成圖

PXI通過1553B總線向配電器、配電控制組合發(fā)送供配電指令，供配電指令組成見圖3，對(duì)于地址為N的RT，供配電指令為BC-＞RTN子地址1的消息，該消息攜帶1個(gè)數(shù)據(jù)字，數(shù)據(jù)字的16位分別控制該設(shè)備內(nèi)部的16路供配電輸出繼電器，1—閉合繼電器，0—打開繼電器。PXI（BC）發(fā)送配電指令時(shí)，同一指令采取連續(xù)重發(fā)7次的方式，RT對(duì)接收到的7條指令進(jìn)行判斷，若相同指令數(shù)量大于4次，則認(rèn)為該指令有效并執(zhí)行；若少于4次，認(rèn)為該指令為無效指令，向BC返回“指令錯(cuò)誤”消息。

RT將子地址2內(nèi)的首個(gè)數(shù)據(jù)字作為供配電狀態(tài)字，在執(zhí)行完供配電指令后，供配電狀態(tài)字相應(yīng)的位表征當(dāng)前的供配電狀態(tài)，并返回給BC。

單機(jī)設(shè)備內(nèi)部的參數(shù)檢測(cè)模塊檢測(cè)電路的工作參數(shù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)通過1553B總線發(fā)送到PXI。多RT的1553B總線系統(tǒng)，為保證多個(gè)設(shè)備的時(shí)間同步，PXI通過發(fā)送同步命令實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的工作同步，同步命令為BC—＞RTS的廣播消息，該消息為時(shí)間同步方式消息。RT在接收到該消息后，啟動(dòng)一個(gè)周期的數(shù)據(jù)采集，獲取參數(shù)數(shù)據(jù)。RT將采集的參數(shù)數(shù)據(jù)放置在子地址3起始的數(shù)據(jù)區(qū)中，供BC讀取。每個(gè)RT子地址內(nèi)最多可包含32字?jǐn)?shù)據(jù)，如果每條參數(shù)信息占用1個(gè)字，1條消息可傳輸32個(gè)參數(shù)信息。如果RT設(shè)備測(cè)量參數(shù)大于32路，參數(shù)數(shù)據(jù)可依次放置在子地址4、子地址5等順序子地址內(nèi)。PXI在供配電設(shè)備完成一個(gè)周期的數(shù)據(jù)采集后，通過RTN—＞BC消息獲取RTN的參數(shù)數(shù)據(jù)。

2.4PXI冗余備份設(shè)計(jì)

PXI作為1553B總線的BC，同時(shí)完成地面供配電設(shè)備的參數(shù)測(cè)量，在特殊環(huán)境下需要承受十分苛刻的環(huán)境條件，為了確保工作可靠性，采用兩臺(tái)相同的PXI構(gòu)成對(duì)等的主從式雙機(jī)熱備冗余測(cè)控系統(tǒng)［2］，能夠適應(yīng)長時(shí)間工作時(shí)間的要求。雙PXI熱備冗余結(jié)構(gòu)見圖4，主從PXI之間通過冗余的以太網(wǎng)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

圖4　雙PXI熱備冗余測(cè)控體系結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)工作起始，先開機(jī)者作為主PXI承擔(dān)1553B總線的BC功能，完成供電控制任務(wù)，同時(shí)接收供電檢測(cè)信息，重新編幀后向從PXI及遠(yuǎn)程控制臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)主PXI正常運(yùn)行時(shí)，從PXI啟動(dòng)時(shí)，主PXI將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及其本機(jī)監(jiān)測(cè)信息發(fā)送到從PXI，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的熱備份，然后主從PXI同步，暫停主PXI數(shù)據(jù)向從PXI的記錄工作，從PXI將缺失的主PXI的歷史記錄文件通過網(wǎng)絡(luò)拷貝到本地，完成歷史數(shù)據(jù)的熱備份。歷史數(shù)據(jù)文件備份完成后，主從PXI轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。

正常工作時(shí)，主PXI承擔(dān)總線BC和地面供配電設(shè)備測(cè)試任務(wù)，從PXI處于待機(jī)狀態(tài)，負(fù)荷較小。主PXI通過1553B板卡與1553B總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，將采集到的歷史數(shù)據(jù)記錄在本機(jī)存儲(chǔ)器中，并產(chǎn)生報(bào)警和事件信息。從PXI監(jiān)聽總線上的數(shù)據(jù)傳輸情況，同時(shí)通過以太網(wǎng)從主PXI獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)警信息，存儲(chǔ)到本地存儲(chǔ)器中，而不產(chǎn)生自身報(bào)警信息。主PXI與從PXI每隔一段時(shí)間對(duì)本機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)，并通過同步數(shù)據(jù)路徑向?qū)Ψ桨l(fā)送狀態(tài)良好性信息，同時(shí)接收來自對(duì)方的狀態(tài)信息，若從PXI發(fā)送一段檢測(cè)信號(hào)后，主PXI在一定時(shí)間內(nèi)未應(yīng)答，則視為主PXI出現(xiàn)故障，此時(shí)從PXI立即啟用備份數(shù)據(jù)，切斷與主PXI的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，并接替主PXI的工作，成為新主PXI。主從切換時(shí)，主PXI被屏蔽。此后，新主PXI還會(huì)定時(shí)監(jiān)聽故障機(jī)狀態(tài)，一旦故障機(jī)恢復(fù)就進(jìn)入熱備狀態(tài)，通過這種方式再次實(shí)現(xiàn)熱備份。

3　試驗(yàn)結(jié)果與分析

使用負(fù)載等效器模擬箭上負(fù)載工作狀況，對(duì)供電測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行供電等效聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，試驗(yàn)內(nèi)容包括：

1）電源單機(jī)功能自檢；

2）電纜網(wǎng)短接和絕緣檢查；

3）網(wǎng)絡(luò)功能檢查；

4）供配電總線功能自檢；

5）總線供電測(cè)控等效檢查；

6）手動(dòng)及應(yīng)急供電測(cè)控檢查。

試驗(yàn)結(jié)果表明：

1）基于總線的供電測(cè)控系統(tǒng)很好的實(shí)現(xiàn)了按照區(qū)域、功能進(jìn)行分路供電控制功能；

2）箭上單機(jī)由內(nèi)部采集電路完成自身信號(hào)檢查，數(shù)字信號(hào)的傳輸方式獲得了更全面的狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息，為自動(dòng)化檢測(cè)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

3）冗余備份設(shè)計(jì)極大了提高了系統(tǒng)的平均無故障工作時(shí)間，提供了供電測(cè)控系統(tǒng)長時(shí)間工作的可靠性；

4）成功建立了統(tǒng)一的測(cè)控接口和測(cè)控協(xié)議，為供電測(cè)控系統(tǒng)后續(xù)擴(kuò)展提供可能，基于總線的供電測(cè)控系統(tǒng)較好的滿足了新一代運(yùn)載火箭對(duì)供電測(cè)控的需求。

4　結(jié)束語

基于1553B總線的供電測(cè)控系統(tǒng)通過采用供配電單機(jī)智能化設(shè)計(jì)、供電測(cè)控總線協(xié)議設(shè)計(jì)、箭地接口設(shè)計(jì)和PXI熱備冗余設(shè)計(jì)，滿足了總體對(duì)測(cè)量系統(tǒng)長時(shí)間高可靠性工作的要求，簡化了箭地接口關(guān)系，大大減少了箭地測(cè)控電纜的重量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多路負(fù)載的分路供電，同時(shí)大大提高了系統(tǒng)的測(cè)試覆蓋性，可靠性高，擴(kuò)展性能良好。

目前該供配電測(cè)控系統(tǒng)已經(jīng)在新一代運(yùn)載火箭各項(xiàng)大型地面試驗(yàn)中發(fā)揮了重要作用，在其它型號(hào)研制中得到了推廣，成為新型運(yùn)載火箭測(cè)量系統(tǒng)供電測(cè)控子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參考模型。

［1］王清利.新型運(yùn)載火箭遙測(cè)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)途徑［J］.導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)，2000，（4）：5-12.

［2］陳志紅，祝偉，蘭波，等.基于狀態(tài)同步索引的 PXI雙機(jī)熱備冗余技術(shù) ［A］.第十九屆測(cè)試與故障診斷技術(shù)研討會(huì)［C］.張家界，2010 （5）.

［3］周遠(yuǎn)林，吳忠，丑武勝.基于BU-61580的1553B總線接口設(shè)計(jì) ［J］計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2008（35）：65-68.

Design of a Power Supply and Monitoring System for Space Launch Vehicle Based on 1553B Bus

Zhu Wei，Zhang Jingang，Zhang Jianing，Xu Linfeng，Zhang Yuelin
（Beijing Aerospace System Engineering Research Institute，Beijing100076，China）

As Cryogenic Power System being used in the design of the new generation launch vehicle，more and higher requirements for reliability、continuous working time、testability、expansibility and interface relationship have been put forward to the design of power supply monitoring subsystem in the Measuring System of new launch vehicle.A new power supply monitoring subsystem design based on 1553B bus is proposed to achieve these requirements.In this article，the overall scheme hardware and software are shown，parts of the key technologies used in the system are discussed：intelligentizing of power equipments，interface design between space launch vehicle and ground-monitoring system，protocol of power supply monitoring subsystem and dual-PXIs redundant warm backup.This new power supply system has been successfully passed all the large-scale test for the new generation launch vehice，and has been promoted in other projects.

power supply and monitoring；intelligentizing；1553B bus；dual-PXIs redundant warm backup

1671-4598（2016）05-0021-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2016.05.007

TN98

A

2015-10-23；

2016-01-04。

祝偉（1983-），男，陜西乾縣人，工程師，主要從事測(cè)量系統(tǒng)供配電和地面測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向的研究。