本实用新型专利技术公开了一种载人运载火箭故障检测系统，由故障检测控制器、电池、过载传感器、地面测控设备和远程控制计算机组成，远程控制计算机与地面测控设备之间通过网络连接，地面测控设备通过RS422总线与故障检测控制器相连接用于地面测试；故障检测控制器由电池提供电源，故障检测控制器分别连接过载传感器、箭上测量、控制系统和逃逸程序控制器，故障检测控制器利用过载传感器采集的箭上姿态信息进行故障判断。本实用新型专利技术实现了故障检测系统的独立性，系统信息获取、信息传输和信息应用实现了集成化设计，从根本上解决了新一代载人火箭的安全性设计问题，起到了控制系统故障情况下的系统重构。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及ー种运载火箭故障检测系统，尤其涉及ー种载人运载火箭故障检测系统，属于运载火箭电气系统设计领域。
技术介绍
故障检测处理系统是为确保航天员生命安全，提高火箭安全性必备的关键电气系统。从国外多个载人运载火箭故障检测系统的设计看，虽然系统的名称各不相同，但故检系 统均是ー个独立的、完整的系统。故检系统多有独立的敏感器件或信息源(如姿态敏感元件)；检测參数不仅有姿态信息，还有动力系统的參数(如检测发动机转数等)；国外故检系统均有控制火箭飞行的执行机构(如中止飞行装置、切换启动备份控制装置等)。由此可见，故检系统应该是作为全箭信息的融合处理系统，系统设计从更高的可靠性和安全性出发，如，“双子星座”运载火箭故检系统设计特别强调“故障检测系统的可靠性高于被检测系统的可靠性”。总之，故检系统是为实现火箭总体设计理念的ー个独立的、完整的电气系统。目前，我国载人火箭故障检测系统的一部分判据信息还需要控制系统提供，不仅使得控制系统的设计比较复杂，而且使得故检系统的故障判据和软件实现复杂化，影响了运载火箭的可靠性和载人运载火箭的安全性。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供ー种载人运载火箭故障检测系统，提高了运载火箭的可靠性和安全性。本技术的技术解决方案是ー种载人运载火箭故障检测系统，由故障检测控制器、电池、过载传感器、地面测控设备和远程控制计算机组成，远程控制计算机与地面测控设备之间通过网络连接，地面测控设备通过RS422总线与故障检测控制器相连接用于地面测试，故障检测控制器由电池提供电源，故障检测控制器分别连接过载传感器、逃逸程序控制器和箭上测量、控制系统，故障检测控制器、电池和过载传感器均安装于仪器舱内，故障检测控制器利用过载传感器采集的箭上姿态信息进行故障判断。所述故障检测控制器由三块CPU板、ー块COM板、一块电源板、一块滤波器板和一块无源底板组成，三块CPU板作为故障检测控制器的控制单元；C0M板用于指令冗余表决输出、程序运行指示信号输出及箭地通信接ロ ；滤波器板和电源板用来实现一次28V电源的二次变换，CPU板、COM板、电源板和滤波器板之间通过无源底板相连接。本技术与现有技术相比的有益效果本技术实现了故障检测系统的独立性，系统信息获取、信息传输和信息应用实现了集成化设计，从根本上解决了新一代载人火箭的安全性设计问题，起到了控制系统故障情况下的系统重构。附图说明图I为本技术的结构组成图；图2为故障检测控制器的组成框图。具体实施方式本技术火箭故检系统后续发射载人任务而设计，故检系统箭上设备采用一体化集成设计技术，通过一台智能单机实现了原系统多台单机实现的參数采集、火箭故障判据实时处理、解算、控制和供配电等功能，同时系统采用三冗余设计技木，实现了火箭其他系统故障情况下的重构设计。火箭出现故障的情况下，根据自动判断结果输出“中止飞行”、“逃逸”等指令，确保宇航员的安全。如图I所示，本技术由故障检测控制器、电池、过载传感器、地面测控设备和远程控制计算机组成。远程控制计算机与地面测控设备之间通过网络连接，地面测控设备通过RS422总线与故障检测控制器相连接用于地面测试，故障检测控制器由电池提供电源，在仪器舱内，故障检测控制器分别连接过载传感器、箭上测量、控制系统和逃逸程序控 制器，故障检测控制器利用过载传感器采集的箭上姿态信息进行故障判断。故障检测控制 器内部有故障检测控制器由三块CPU板、ー块COM板、一块电源板、一块滤波器板和ー块无源底板组成，三块CPU板作为故障检测控制器的控制单元；COM板用于指令冗余表决输出、程序运行指示信号输出及箭地通信接ロ ；滤波器板和电源板用来实现一次28V电源的二次变换，CPU板、COM板、电源板和滤波器板之间通过无源底板相连接。故障检测系统的工作原理是在地面测试期间，指挥人员通过远程控制计算机实现数据装订、指令发送和状态采集等功能，通过高速网络设备将指令传输至地面测控设备，地面测控设备通过箭地一体RS422总线将信息传输至箭上故障检测控制器。在飞行过程中，箭上故障检测控制器通过过载传感器采集箭上姿态等信息，通过故障判据，实时进行运算和处理，同时实时输出判断结果，在系统故障情况下，实时进行输出控制，发出“逃逸”等指令，保障飞行员安全。地面测控设备开展了集成化设计，具有远距离信息传输、数据装订、箭上设备供电、转电和断电等功能，同时该设备还采用故障诊断和重构技术，实现了箭地ー体的故障诊断功能。地面测控设备采用热备份高速数据总线，保证了数据传输的实时性和可靠性，实现控制、测试信息交互。減少系统各单机间的电缆数量，减小电缆网的体积和重量。说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种载人运载火箭故障检测系统，其特征在干由故障检测控制器、电池、过载传感器、地面测控设备和远程控制计算机组成，远程控制计算机与地面测控设备之间通过网络连接，地面测控设备通过RS422总线与故障检测控制器相连接用于地面测试，故障检测控制器由电池提供电源，故障检测控制器分别连接过载传感器、逃逸程序控制器和箭上测量、控制系统，故障检测控制器、电池和过载传感器均安装于仪器舱内，故障检测控制器利用过载传感器采...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘巧珍，刘烽，白健，白冰，窦振飞，阎小涛，耿辉，张义超，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：实用新型
国别省市：
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