一种基于模块化构架的弹载遥测仪制造技术

一种基于模块化构架的弹载遥测仪，包括采编模块、数据传输模块、发射机模块、存储模块，用于对导弹数据的采集、编码、发射等功能，该装置克服了传统弹载遥测仪通用性差、容易受外部干扰导致个别数据丢失的问题，能够适应多种工作环境，系统可靠性高，弹载遥测仪新增数据存储功能，在数据传输受干扰时保障了数据的完整性，为试验数据的可靠获取提供了保障。 1

【技术实现步骤摘要】
一种基于模块化构架的弹载遥测仪
本技术涉及一种基于模块化构架的弹载遥测仪，属于控制领域，利用模块化的设计思想，保证了遥测信号受到干扰的情况下数据的完整性。
技术介绍
弹载遥测仪，属遥测系统弹上的核心设备，主要用于实现遥测系统弹上数据的采集、编码、发射功能，完成火箭弹飞行试验中的遥测任务，能极大提高测试效率，加快型号的研制进度。为了完成火箭弹飞行试验的遥测任务，各型号都从各自武器系统的需求出发提出了不同的遥测参数表，再根据各遥测参数表分别进行遥测系统的论证、设计和生产。随着产品化的推进，传统技术中的弹载遥测仪通用性较差，功能覆盖不全面，研制成本高、资源消耗大，无法满足多种信号采集需求，研制周期长，成熟度难以提高，同时容易受到外部干扰导致个别数据丢失，因为发射机存在高频辐射，结构上电磁兼容设计更加困难。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是：针对传统弹载遥测仪在传输数据至发射机过程中无法在外部干扰的情况下安全存储数据，造成个别信息丢失，同时发射机、采编板安装结构混乱，结构防护困难、电磁兼容能力差的问题，提出了一种基于模块化构架的弹载遥测仪。本技术的技术解决方案是：一种基于模块化构架的弹载遥测仪，包括采编模块、数据传输模块、发射机模块、存储模块，数据传输模块与采编模块输入端相连，为采编模块提供数据；采编模块第一输出端、第二输出端分别与存储模块、发射机模块相连，存储模块储存采编后数据，发射机模块将采编完成后数据向外发送。所述采编模块包括传感器信号隔离采集芯片、双向隔离CAN通信接口、RS422串口隔离采集芯片、RS232串口隔离采集芯片、模拟信号隔离采集芯片、时序信号隔离采集芯片、FPGA核心处理器、隔离PCM输出芯片，其中传感器信号隔离采集芯片输入端与传感器相连，输出端与FPGA核心处理器输入端相连，所述双向隔离CAN通信接口、RS422串口隔离采集芯片、RS232串口隔离采集芯片、模拟信号隔离采集芯片、时序信号隔离采集芯片输入端均与数据传输模块相连，输出端均连接FPGA核心处理器输入端，FPGA核心处理器输出端与隔离PCM输出芯片相连，同时隔离PCM输出芯片的输出端与发射机模块相连。本技术弹载遥测仪还包括用于为采编模块、数据传输模块、发射机模块及存储模块供电的供电控制模块，供电控制模块包括传感器供电电路、供电控制电路，其中为采编模块供电的供电控制电路与所述FPGA核心处理器相连，为传感器供电的传感器供电电路与传感器相连。所述存储模块包括ARM单片机及NandFlash扩展控制存储器，负责关键数据的采集回读的ARM单片机与采编模块相连，负责对数据进行存储的NandFlash扩展控制存储器与ARM单片机相连。所述FPGA核心处理器数据传输速度为每秒500～510帧，每帧512字节，码速率为2.083Mbps。所述FPGA核心处理器数据编帧帧格式为8位字长或12位字长。本技术与现有技术相比的优点在于：(1)本技术弹载遥测仪采用FPGA核心处理器，利用可编程逻辑器件FPGA实现复杂的逻辑控制和时序配合，配以存储模块中的ARM单片机实现将关键遥测数据读回并写入大容量NandFlash扩展控制存储器进行实时存储，各司其职，相互协作，效率更高，具有集成度高、体积小、功耗低、设计灵活等优势；(2)本技术弹载遥测仪内部所有器件采用模块化设计，各模块相互独立，便于维修与替换，能满足不同型号信号采集条件，改变单机机械结构设计，减少弹载遥测仪工作周期，同时省去内部电缆，降低产品研制成本；(3)本技术遥测仪采编模块具有独立壳体，设计时进行电磁兼容防护，能避免非设计产生的高频辐射，在结构上进行了防护处理，消除了发射机工作影响；(4)相比传统弹载遥测仪，本技术通过新增的存储模块，对因遮挡或受干扰无法有效传输的遥测数据进行存储，并在具备传输条件后读取发送，保证了试验数据的完整性。附图说明图1为本技术的基于模块化构架的弹载遥测仪组成原理框图；图2为本技术的弹载遥测仪采编模块硬件构成图；图3为本技术的通用弹载遥测仪结构常用安装模式示意图；具体实施方式如图1所示，根据模块化的设计思想，从功能组成上可将弹载遥测仪分解为采编模块、电池模块、供电控制模块、数据传输模块、存储模块和发射机模块。所述电池模块、供电控制模块、采编模块依次相连，电池模块通过外部电缆同时与发射机模块、数据传输模块、存储模块相连；数据传输模块与采编模块其中一面相连，为采编模块提供数据；采编模块另两面分别与存储模块、发射机模块相连，存储模块储存采编后数据同时采编模块将采编完成后数据通过发射机模块发射。其中：所述电池模块通过连接电缆与发射机模块、数据传输模块、发射机模块相连，为所述模块供电，并通过与供电控制模块的连接及供电控制模块与采编模块的相连为采编模块供电；通过对电池容量进行规格化设计，使遥测电池模块化，当电池有不同容量要求时，可通过应用电池模块数量的增减加实现。如图2所示，所述采编模块通过电缆与供电控制模块、传感器、数据传输模块、存储模块、发射机模块均相连，通过数据传输模块对传输数据进行处理，将形成的遥测数据包PCM码流传给发射机模块.其中由数据传输模块传输的数据通过采编模块中的传感器信号隔离芯片、双向隔离CAN通信芯片、RS422串口隔离采集芯片、RS232串口隔离采集芯片、模拟信号隔离采集芯片、时序信号隔离采集芯片进行采集；其中传感器信号隔离采集芯片一端与传感器相连，另一端与FPGA核心处理器相连，所述双向隔离CAN通信接口、RS422串口隔离采集芯片、RS232串口隔离采集芯片、模拟信号隔离采集芯片、时序信号隔离采集芯片一端均与数据传输模块相连，另一端均连接FPGA核心处理器，FPGA核心处理器另一端与隔离PCM输出芯片相连，同时隔离PCM输出芯片另一端与发射机模块相连；FPGA作为核心处理器，主要实现复杂的逻辑控制和时序配合，对数据传输模块传输至FPGA核心处理器的数据进行实时采集，并按照预定的帧格式进行编帧处理，最终以PCM码流的形式隔离处理后传输至发射机模块，经调制解调后通过发射机模块发送；另一方面，FPGA将关键的遥测数据通过8位数据线传送至存储模块；所述存储模块中的ARM单片机进行备份，ARM读回数据并写入大容量NandFlash进行实时存储，为试验数据的有效获取提供全面保障。在采编电路模块化方面，对信号隔离采集回路接口电路应用已比较成熟并做到了充分小型化，通过归纳不同型号的采编路数需求，设计时预留足够测试回路，可使采编模块成为能满足不同型号需求的通用模块。所述供电控制模块包括传感器供电电路、供电控制电路，通过传感器供电电路实现对外部传感器的供电，对其他模块的供电均通过供电控制电路完成，其中供电控制电路与所述FPGA核心处理器相连，为采编模块供电。所述发射机模块将从采编模块收到的PCM码流以无线电形式向外部发送。在发射机模块化方面，遥测试验用发射机已能做到结构共形，在设备选型时可以根据发射功率需要进行直接替换弹载遥测仪加电后启动后，采编模块即开始工作，按照设计的采样率对数据传输模块传输的数据进行采集编码，然后将采集编码后形成的新数据按照遥测帧格式进行编码，同时对数字量遥测参数进行异步嵌入，从而形成完本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于模块化构架的弹载遥测仪，其特征在于：包括采编模块、数据传输模块、发

【技术特征摘要】
1.一种基于模块化构架的弹载遥测仪，其特征在于：包括采编模块、数据传输模块、发射机模块、存储模块，数据传输模块与采编模块输入端相连，为采编模块提供数据；采编模块第一输出端、第二输出端分别与存储模块、发射机模块相连，存储模块储存采编后数据，发射机模块将采编完成后数据向外发送。2.根据权利要求1所述的一种基于模块化构架的弹载遥测仪，其特征在于：所述采编模块包括传感器信号隔离采集芯片、双向隔离CAN通信接口、RS422串口隔离采集芯片、RS232串口隔离采集芯片、模拟信号隔离采集芯片、时序信号隔离采集芯片、FPGA核心处理器、隔离PCM输出芯片，其中传感器信号隔离采集芯片输入端与传感器相连，输出端与FPGA核心处理器输入端相连，所述双向隔离CAN通信接口、RS422串口隔离采集芯片、RS232串口隔离采集芯片、模拟信号隔离采集芯片、时序信号隔离采集芯片输入端均与数据传输模块相连，输出端均连接FPGA核心处理器输入端，FPGA核心处理器输出端与隔离PCM输出芯片相连，同时隔离PC...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋窍，黄松，周华，马国军，李艳萍，唐秋阳，匡秀洪，刘川，童凯，钱思豪，
申请(专利权)人：四川航天系统工程研究所，
类型：新型
国别省市：四川,51