一种基于GLink高速光纤总线的箭载引爆控制器的制作方法

allin2026-07-19  3


本发明涉及航空航天领域,特别涉及一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器。


背景技术:

1、随着航天综合电子的发展,航天电子设备向着智能化、高速化和信息综合化发展,大数据量通信传输需求急剧增加,典型的1553b总线1mbps速率和32个rt网络终端数限制了其拓扑架构的可拓展性,已不能满足新一代箭载通信对高速、强实时、一体化等的需求。glink高速光纤通信总线,是基于fc-ae-1553协议的命令响应式串行光纤总线,是在fc协议的基础上对fc-ae-1553各层协议进行了分析与裁剪,并根据新一代箭载总线的实际应用需求进行了设计。glink总线终端数量、带宽、子地址等功能上有了极大的扩展,网络互连能力较传统1553b有了质的飞跃,且具有更好的电磁兼容性。

2、传统的控制器中,主要依靠rs422、1553b总线等进行通讯,依靠继电器来实现全部逻辑控制及与控制系统的接口,造成接口电路复杂、种类繁多。同时由于传统总线功能的不完备性,在控制系统中还存在多种总线并存、数据传输错综复杂的特点,不同设备间使用不同总线传输不仅检测可靠性差,故障诊断难度也较大。

3、因此有必要开发一种能够实现glink总线通讯的引爆控制器,满足新一代箭载控制系统总线统型需求。


技术实现思路

1、为了克服现有技术中的不足,本发明提供一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,用于代替传统的rs422、1553b等总线网络,具备高带宽、低延迟、高可靠性及长距离的传输特性,同时又降低了电缆的重量提高了电磁兼容能力,满足新一代箭载控制系统总线统型的需求。

2、为了达到上述发明目的,解决其技术问题所采用的技术方案如下:

3、一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,包括供电模块、主控模块和执行模块,其中:

4、所述供电模块,用于接收外部控制系统的供电,并将外部28v供电经过emi滤波后转化给所述主控模块和执行模块的相关器件工作相匹配的内部电源电压;

5、所述主控模块采用dsp+fpga的架构,具有glink总线通讯接口,用于负责接收并解析glink总线指令以及其他的输入指令并按照飞行时序输出解保、引爆驱动信号;

6、所述执行模块,用于负责接收主控模块的驱动信号并驱动固体继电器动作完成解保、引爆电压的输出。

7、进一步的,所述供电模块包含emi滤波电路和电源转换电路,用于一二次电源的转换。

8、进一步的,所述主控模块包括dsp电路,所述dsp电路由dsp芯片、bpi flash、晶振组成,用于负责逻辑运算。

9、进一步的,所述主控模块包括fpga电路,所述fpga电路由fpga芯片、spi flash、晶振组成,用于负责外设接口和时序逻辑处理。

10、进一步的,所述主控模块包括光电转化装置,所述光电转化装置,用于将外部光信号转化为可控数字电路识别的cml电信号,输出经交流耦合后送至glink总线通信协议芯片的通信接口。

11、进一步的,所述主控模块包括glink总线通信协议芯片,所述glink总线通信协议芯片,用于负责解析总线指令并在工作时配置为控制流nt模式,接受箭载控制系统的控制指令,并向其发送回令和遥测信息帧。

12、进一步的,所述主控模块包括接口隔离转化电路,所述接口隔离转化电路,用于外部oc门输入信号的隔离转换,将外部开关量状态送入fpga进行采集,以供dsp软件查询。

13、进一步的,所述主控模块包括adc电路,所述adc电路,用于实时采集一二次电源电压,包括控制供电、引爆供电、数字供电的电压信号,送入fpga进行处理,以供dsp软件查询。

14、进一步的,所述引爆执行模块包括时序控制继电器组和时序输出继电器,其中:

15、所述时序控制继电器组,用于负责接收fpga输出的控制指令驱动信号,其输出用于驱动时序输出继电器组;

16、所述时序输出继电器组由多个固体继电器组成,触点采用串并联的工作方式,用于保证输出的可靠性,并按照输出时序逐级输出解保信号,最终完成引爆信号的输出。

17、本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:

18、本发明采用glink光纤总线通讯,代替传统的rs422、1553b等总线网络,具备高带宽、低延迟、高可靠性及长距离的传输特性又降低了电缆的重量提高了电磁兼容能力。同时该控制器采用dsp+fpga的架构,dsp为主控制单元负责快速完成浮点型逻辑运算,fpga作为外设接口及逻辑处理部件,减小外设接口电路对dsp资源的占用情况,分担dsp处理负荷,使dsp更方便的完成逻辑运算。



技术特征:

1.一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,其特征在于,包括供电模块、主控模块和执行模块,其中:

2.根据权利要求1所述的一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,其特征在于,所述供电模块包含emi滤波电路和电源转换电路,用于一二次电源的转换。

3.根据权利要求1所述的一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,其特征在于,所述主控模块包括dsp电路,所述dsp电路由dsp芯片、bpi flash、晶振组成,用于负责逻辑运算。

4.根据权利要求1所述的一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,其特征在于,所述主控模块包括fpga电路,所述fpga电路由fpga芯片、spi flash、晶振组成,用于负责外设接口和时序逻辑处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,其特征在于,所述主控模块包括光电转化装置,所述光电转化装置,用于将外部光信号转化为可控数字电路识别的cml电信号,输出经交流耦合后送至glink总线通信协议芯片的通信接口。

6.根据权利要求1所述的一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,其特征在于,所述主控模块包括glink总线通信协议芯片,所述glink总线通信协议芯片,用于负责解析总线指令并在工作时配置为控制流nt模式,接受箭载控制系统的控制指令,并向其发送回令和遥测信息帧。

7.根据权利要求1所述的一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,其特征在于,所述主控模块包括接口隔离转化电路,所述接口隔离转化电路,用于外部oc门输入信号的隔离转换,将外部开关量状态送入fpga进行采集,以供dsp软件查询。

8.根据权利要求1所述的一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,其特征在于,所述主控模块包括adc电路,所述adc电路,用于实时采集一二次电源电压,包括控制供电、引爆供电、数字供电的电压信号,送入fpga进行处理,以供dsp软件查询。

9.根据权利要求1所述的一种基于glink高速光纤总线的箭载引爆控制器,其特征在于,所述引爆执行模块包括时序控制继电器组和时序输出继电器,其中:


技术总结
本发明公开了一种基于GLink高速光纤总线的箭载引爆控制器,包括供电模块、主控模块和执行模块,所述供电模块,用于接收外部控制系统的供电,并将外部28V供电经过EMI滤波后转化给所述主控模块和执行模块的相关器件工作相匹配的内部电源电压;所述主控模块采用DSP+FPGA的架构,具有GLink总线通讯接口,用于负责接收并解析GLink总线指令以及其他的输入指令并按照飞行时序输出解保、引爆驱动信号;所述执行模块,用于负责接收主控模块的驱动信号并驱动固体继电器动作完成解保、引爆电压的输出。

技术研发人员:王祖全,侯林,罗捷,朱明一,兰敬辉,邱长泉,杨舒天,蒋永瑞
受保护的技术使用者:上海航天测控通信研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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