【摘 要】
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航空航天领域的迅速发展,对火箭等飞行器的技术要求越来越高。火箭发射是一项极其复杂的工程,需要多方协作,任何一个环节操作不当都会导致任务失败。当火箭发射发生故障后,需要及时执行安控炸毁箭体操作,终止箭体动力,避免造成更大的损失。完善的安控系统是火箭等飞行器测控系统中一个重要的组成部分。我国安控系统一直采用的是PCM-DPSK-FM体制,技术相对成熟,但随着航空航天技术的不断发展,逐渐暴露出处理过程时
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航空航天领域的迅速发展,对火箭等飞行器的技术要求越来越高。火箭发射是一项极其复杂的工程,需要多方协作,任何一个环节操作不当都会导致任务失败。当火箭发射发生故障后,需要及时执行安控炸毁箭体操作,终止箭体动力,避免造成更大的损失。完善的安控系统是火箭等飞行器测控系统中一个重要的组成部分。我国安控系统一直采用的是PCM-DPSK-FM体制,技术相对成熟,但随着航空航天技术的不断发展,逐渐暴露出处理过程时延大、抗干扰能力弱等问题。因此本课题设计了一种兼容PCM-DPSK-FM体制和主字母体制两种通信体制的安控系统,对航空航天安控技术方案论证阶段有很重要的参考价值。本课题设计的新型火箭安控系统由四部分组成:箭载安控指令接收设备、箭载安控指令执行设备、地面安控指令生成装订设备和地面综合控制器。使用数字接收机技术和软件无线电技术设计了通用的箭载安控指令接收设备,利用数字信号处理技术在FPGA实现相应体制的解调、组帧工作,完成安控指令的接收,实现兼容PCM-DPSK-FM体制和主字母体制且工作频点可设的安控指令接收系统;箭载安控指令执行设备基于FPGA实现安控操作,给出安控指令执行状态遥测信号;地面安控指令生成装订设备采用触摸屏设计友好的人机交互界面,能按照一定格式快速生成并装订两种安控体制的指令和工作参数,包含具体的安控指令、载波频率、装订方式等信息;地面综合控制器采用UDP协议通过PC端上位机发送控制指令,实现对系统各个组成单元的供电控制、参数配置、数据采集、安控指令校验以及执行结果分析等工作,通过以太网将安控过程相关信号上传至PC端上位机,提供可视化分析。通过PC端自主设计的上位机界面对系统运行测试过程中的参数和结果汇总分析。实验结果表明系统可以分别在PCM-DPSK-FM体制和主字母体制下的不同频点上实现对安控指令生成注入、安控指令准确接收并执行。对安控系统的技术研究有一定的实用价值。
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