一种用于运载火箭的图像切换传输装置及方法制造方法及图纸

一种用于运载火箭的图像切换传输装置及方法，采用多路图像分时传输和延时传输的方案，即根据火箭的飞行动作发生的时间顺序，动态切换下传的图像路数，按照信道时分复用的方式制定传输协议。本发明专利技术解决了遥测系统中继数据下传通路的带宽有限，图像数据量巨大，带来的遥测码率无法满足图像数据清晰度要求或无法同时传输多路图像数据的问题；且技术方案灵活性大，信道利用率高，可以在图像遥测的同时减少图像数据对遥测波道的占用。减少图像数据对遥测波道的占用。减少图像数据对遥测波道的占用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于运载火箭的图像切换传输装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种用于运载火箭的图像切换传输装置及方法，属于飞行器遥测


技术介绍

[0002]随着运载火箭的发展，火箭需要对各个机构工作情况、分离瞬间的状态进行监测。这就需要温度、压力、振动、图像等传感器数据对运载火箭进行测量，图像的数据即使经过压缩，相比于发射机的遥测码率也很巨大，会严重占用遥测信道，甚至会出现全部图像数据量远高于遥测码率的情况。现有技术中采用图像压缩等手段也无法完全解决，因此如何在遥测码率不变的情况下增加图像数据的传输能力至关重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，解决了遥测系统中继数据下传通路的带宽有限，图像数据量巨大，带来的遥测码率无法满足图像数据清晰度要求或无法同时传输多路图像数据的问题。
[0004]本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：
[0005]一种用于运载火箭的图像切换传输装置，包括：数据综合器、图像压缩器，以及多个图像获取装置；
[0006]多个图像获取装置，分别获取图像数据；
[0007]数据综合器与图像压缩器之间采用同步串行差分接口进行数据通信；
[0008]数据综合器向图像压缩器发送命令字，图像压缩器根据命令字进行通道切换，向数据综合器发送不同图像获取装置获取的图像数据；
[0009]图像压缩器根据命令字进行通道切换，至少包括以下四种切换情况：
[0010]轮流发送多个图像获取装置获取的图像数据；
[0011]对多个图像获取装置进行预设排序，按排序结果轮流发送多个图像获取装置获取的图像数据；
[0012]首先选取一个图像获取装置，然后从剩余的图像获取装置中每次选取一个或数个图像获取装置，交替发送图像数据；
[0013]选取一个图像获取装置，在预定时间内，始终发送该图像获取装置获取的图像数据。
[0014]优选的，所述数据综合器与图像压缩器之间的数据通信，至少还包括帧同步、码同步、移位脉冲、串行数据；其中图像压缩器向数据综合器发送的图像数据打包后作为串行数据。
[0015]优选的，所述码同步信号由数据综合器发往图像压缩器，连续发送；
[0016]图像压缩器使用命令字保持帧同步对准；
[0017]移位脉冲由图像压缩器发往数据综合器，断续发送；移位脉冲长度与串行数据长
度一致。
[0018]优选的，所述命令字和码同步上升沿对齐，命令字最后一位的下降沿表示上一个子帧或副帧的结束和下一个子帧或副帧的开始。
[0019]优选的，每个副帧包括固定个数的命令字；且副帧内包括若干个子帧，每个子帧周期中传输一组图像数据，即一个串行数据包。
[0020]优选的，命令字采用多个字符组合而成，不同的组合结果表示不同的切换情况，以及图像通道切换以外的功能，图像通道切换以外的功能包括无需传输、自检模式、缓存数据、帧头识别码、执行驱动。
[0021]优选的，所述命令字的格式为0xXYZW，0x表示16进制，X、Y、Z、W表示16进制中的数字，其中X和Y的组合用于图像通道的切换，Z和W用于确定图像通道切换以外的功能。
[0022]优选的，所述图像压缩器内设有缓存区，对未发送的图像数据进行缓存。
[0023]一种用于运载火箭的图像切换传输方法，包括：
[0024]多个图像获取装置，分别获取图像数据；
[0025]数据综合器向图像压缩器发送命令字；根据命令字，图像压缩器进行通道切换向数据综合器发送不同图像获取装置获取的图像数据，或执行停止传输图像数据、自检、缓存图像数据、帧头识别码、执行驱动之一的动作；
[0026]图像压缩器根据命令字进行通道切换，至少包括以下四种切换情况：
[0027]轮流发送多个图像获取装置获取的图像数据；
[0028]对多个图像获取装置进行预设排序，按排序结果轮流发送多个图像获取装置获取的图像数据；
[0029]首先选取一个图像获取装置，然后从剩余的图像获取装置中每次选取一个或数个图像获取装置，交替发送图像数据；
[0030]选取一个图像获取装置，在预定时间内，始终发送该图像获取装置获取的图像数据。
[0031]优选的，所述数据综合器向图像压缩器发送命令字时，会连续发送两次相同的命令字；
[0032]当图像压缩器收到两次连续相同的命令字时，执行该命令字对应的动作。
[0033]本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：
[0034](1)本专利技术采用分时下传、延时传输方法，提供了高码率传输技术中信道复用能力；应用图像切换技术方案既可以满足关键动作的图像测量需求，又可以提高遥测信道使用率，提升系统的适应性；
[0035](2)本专利技术采用应用图像切换技术方案，可以控制改变遥测下传图像通道和分辨率，使得图像选取和配置更加灵活；
[0036](3)本专利技术采用数字量数据传输方式，在保证数据正常交互的过程中实现图像切换控制，提高数据传输可靠性；
[0037](4)本专利技术采用可转动的图像获取装置极大扩展了视角，增加图像获取能力，在一定程度上减少图像获取装置的数量，提高遥测信道使用率。
附图说明
[0038]图1是火箭图像数据采集和传输示意图。
[0039]图2是数字量接口时序波形图。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。
[0041]一种用于运载火箭的图像切换传输装置及方法，采用多路图像分时传输和延时传输的方案，即根据火箭的飞行动作发生的时间顺序，动态切换下传的图像路数，按照信道时分复用的方式制定传输协议。此方案灵活性大，信道利用率高，可以在图像遥测的同时减少图像数据对遥测波道的占用。
[0042]采用图像切换方法之后，切换时间和切换方式成为切换技术能否正常工作的必要条件。由于火箭的关键动作时间并不固定，且由控制系统决定，因此，切换指令由控制系统通过总线发送给数据综合器，然后发送给图像压缩器进行响应，完成切换。具体的，图像压缩器与数据综合器进行数据交互，由数据综合器接收控制系统总线上发出的切换指令，并将指令通过与图像压缩器的数据交互接口发送至图像压缩器，由图像压缩器实时响应，完成图像切换任务，如图1所示。
[0043]数据综合器与图像压缩器之间采用同步串行差分接口，由帧同步、码同步、移位脉冲和串行数据组成，数字量接口时序波形图如图2所示；其中帧同步就是命令字，命令字在起到切换功能的同时，也具有帧同步的功能。码同步信号由数据综合器发往图像压缩器，占空比为1:1连续发送，码同步周期宽度为t1。命令字由数据综合器发往图像压缩器，命令字和码同步上升沿对齐，命令字最后一位的下降沿表示上一个子帧或副帧的结束和下一个子帧或副帧的开始。图像压缩器使用命令字保持帧同步对准，每个副帧周期对准1次。移位脉冲由图像压缩器发往数据综合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于运载火箭的图像切换传输装置，其特征在于，包括：数据综合器、图像压缩器，以及多个图像获取装置；多个图像获取装置，分别获取图像数据；数据综合器与图像压缩器之间采用同步串行差分接口进行数据通信；数据综合器向图像压缩器发送命令字，图像压缩器根据命令字进行通道切换，向数据综合器发送不同图像获取装置获取的图像数据；图像压缩器根据命令字进行通道切换，至少包括以下四种切换情况：轮流发送多个图像获取装置获取的图像数据；对多个图像获取装置进行预设排序，按排序结果轮流发送多个图像获取装置获取的图像数据；首先选取一个图像获取装置，然后从剩余的图像获取装置中每次选取一个或数个图像获取装置，交替发送图像数据；选取一个图像获取装置，在预定时间内，始终发送该图像获取装置获取的图像数据。2.根据权利要求1所述的图像切换传输装置，其特征在于，所述数据综合器与图像压缩器之间的数据通信，至少还包括帧同步、码同步、移位脉冲、串行数据；其中图像压缩器向数据综合器发送的图像数据打包后作为串行数据。3.根据权利要求2所述的图像切换传输装置，其特征在于，所述码同步信号由数据综合器发往图像压缩器，连续发送；图像压缩器使用命令字保持帧同步对准；移位脉冲由图像压缩器发往数据综合器，断续发送；移位脉冲长度与串行数据长度一致。4.根据权利要求2所述的图像切换传输装置，其特征在于，所述命令字和码同步上升沿对齐，命令字最后一位的下降沿表示上一个子帧或副帧的结束和下一个子帧或副帧的开始。5.根据权利要求2所述的图像切换传输装置，其特征在于，每个副帧包括固定个数的命令字；且副帧内包括若干个子帧，每个子帧周期中传输一组图像数据，即一个串行数据包。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安顺，徐梓菲，张范勇，金豹，李红兵，张卫东，洪刚，谢立，张亮，辛高波，李程刚，颜晓明，闫峰，张永杰，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：