具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本申请实施例提供了一种飞行器与地面协同测发控系统及控制方法，其能解决地测发控系统的设备繁多、架构复杂，导致测试操作繁琐、维护不便的问题。

如图1所示，本申请实施例的飞行器与地面协同测发控系统，其包括加固计算机、地面电源、远发射控制器和测发控一体机。上述加固计算机、地面电源和远发射控制器均设置在地面上，测发控一体机设置在飞行器上，可完成飞行器的测试和发射控制任务。

远发射控制器用于产生控制飞行器发射的第三控制指令。

加固计算机用于根据输入的启动指令，发出第一控制指令和第二控制指令。加固计算机还用于将远发射控制器产生的第三控制指令转发给测发控一体机。

地面电源用于基于上述第一控制指令对测发控一体机进行供电。

测发控一体机用于在上电后，基于上述第二控制指令对飞行器上其它设备发送测试指令，以及将得到的测试数据发送至加固计算机。

当上述加固计算机判断上述自检数据正常，即其它设备功能时，上述测发控一体机还用于基于上述第三控制指令对飞行器进行发射控制，以及将得到的发射过程数据发送至上述加固计算机。

本申请实施例的飞行器与地面协同测发控系统，通过将地面测发控系统中的部分测试和发射功能移植到飞行器上，构建以飞行器上测试为主、地面测试为辅的一体化飞行器与地面协同测发控架构，实现了整体小型化、轻质化和便携化，降低了测试操作复杂度，还降低了系统的使用和维护成本，对提高飞行器测发控系统性能及智能化水平具有重要意义。

如图2所示，进一步地，上述测发控一体机包括主机板组件、配电板组件和时序板组件。

上述主机板组件用于基于上述第二控制指令控制上述配电板组件为飞行器上其它设备分时配电并发送自检指令，同时该采集自检数据发送至加固计算机。可选地，主机板组件还可采集各配电输出电压并发送给加固计算机，以监控配电状态。

上述加固计算机接收测试数据后，还用于根据测试数据判断其它设备功能是否正常。当加固计算机判断测试数据正常时，上述主机板组件还用于基于上述第三控制指令控制上述配电板组件解除飞行器上安全管制机构安全管制，以及控制时序板组件将地面电源供电切换至飞行器上电池供电，以按时序激活火工品。

进一步地，上述主机板组件包括处理器及外围电路、第一开关量输出电路、第一开关量输出电路、开入量采集电路和AD采集电路。

处理器及外围电路可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器。本实施例中，处理器及外围电路为ARM处理器及外围电路，用于接收并执行上述第二控制指令和第三控制指令。

第一开关量输出电路与上述时序板组件相连，第一开关量输出电路用于接收上述处理器及外围电路发送的信号向时序板组件输出开关量以控制时序板组件。

第二开关量输出电路与上述配电板组件相连，第二开关量输出电路用于接收上述处理器及外围电路发送的信号向配电板组件输出开关量以控制配电板组件。

开入量采集电路用于采集上述时序板组件中时序驱动电路的开关量输入数据，并传输至上述处理器及外围电路输入。

AD采集电路用于采集各配电输出电压，并传输至上述处理器及外围电路。

本实施例中，主机板组件还包括一路飞行器上CAN总线及接口电路、和1路地面CAN总线及接口电路。上述处理器及外围电路通过飞行器上CAN总线及接口电路与飞行器上其它设备连接，并通过地面CAN总线及接口电路与加固计算机连接。

其中，处理器及外围电路还用于将上述各配电输出电压、测试数据和发射过程数据通过地面CAN总线及接口电路发送至加固计算机。其中，发射过程数据包括开关量输入数据和飞行器上其它设备返回的飞行器姿态数据。

进一步地，上述配电板组件包括二次电源电路、二次配电输出电路和电机换向控制电路。

本实施例中，地面电源提供28V直流输出，且输出电流不小于30A。相应地，上述二次电源电路为28V转5V电源电路，二次电源电路用于将上述地面电源的电压转换为主机板组件所需的低电压，并输出至上述处理器及外围电路，使主机板组件上电。

二次配电输出电路为28V输出，用于为飞行器上其它设备分时配电。本实施例中，二次配电输出电路设有n1路，n1为正整数且大于等于2。

电机换向控制电路用于解除飞行器上安全管制机构安全管制。本实施例中，电机换向控制电路设有n2路，n2为正整数且大于等于2。

进一步地，上述时序板组件包括转电电路、火工品母线管制电路和时序驱动电路。

转电电路用于将地面电源供电切换至飞行器上电池供电。火工品母线管制电路用于对火工品母线配电。时序驱动电路用于在上述火工品母线配电后，输出火工品激活时序。

如图3所示，本实施例中，上述转电电路包括第一单向导通器件、控制信号端和继电器K1，上述飞行器上电池包括电池电路和第二单向导通器件。

上述地面电源通过第一单向导通器件连接飞行器供电母线正线，上述飞行器供电母线负线接地。

上述控制信号端的输入端连接主机板组件，控制信号端的输出端通过上述继电器K1的线包接地。

上述电池电路的输出端通过第二单向导通器件和继电器K1的第一常开触点K1-1与飞行器供电母线正线连接，上述飞行器供电母线负线通过上述继电器K1的第二常开触点K1-2与电池电路的输入端连接。

本实施例中，若需要将飞行器供电母线由地面电源供电转换为飞行器上电池供电，则处理器及外围电路通过第一开关量输出电路输出开关量至时序板组件的转电电路，转电电路的控制信号端控制继电器K1工作，第一常开触点K1-和第二常开触点K1-2闭合，飞行器上电池与飞行器供电母线导通，并为飞行器供电母线供电。

当地面电源与飞行器上电池同时向飞行器供电母线供电预设时间后，地面电源断开供电，完成转电过程。此时，继电器K1的线包由飞行器上电池供电，保证继电器K1的配电自保持环路。该过程中，通过第一单向导通器件和第二单向导通器件，可有效防止两种电源之间电流的倒灌。其中，预设时间可根据飞行器实际的测发控过程进行设定。本实施例中，预设时间为1s。

优选地，上述第一单向导通器件和第二单向导通器件均为两个并联的二极管，且两个二极管的导向方向相同。通过两个并联的二极管，可实现单向导通的冗余设计。

可选地，飞行器上电池还包括第三单向导通器件，上述地面电源还用于通过第三单向导通器件向飞行器供电母线供电，以模拟上述飞行器上电池向上述母线供电。

可选地，第一单向导通器件包括并联的二极管D1和二极管D2，二极管D1和D2并联后的正极连接地面电源供电输出端+BB0，二极管D1和D2并联后的负极接入飞行器供电母线正线。第二单向导通器件包括并联的二极管D3和二极管D4，二极管D3和D4并联后的正极连接弹上电池电路的输出端。

可选地，上述第三单向导通器件也为两个并联的二极管。其中，第三单向导通器件包括并联的二极管D5和二极管D6，二极管D5和D6并联后的正极连接地面电源的模拟供电输出端+DD0。

本实施例中，二极管D3和D4并联后的负极与二极管D5和D6并联后的负极一起接入继电器K1的第一常开触点K1-1和第三常开触点K1-3的公共端。

上述转电电路还包括继电器K2，上述地面电源还包括断电信号输出端+PD，断电信号输出端+PD通过继电器K2的线包接地(-PD)，上述第二单向导通器件的负极依次通过继电器K1的第三常开触点K1-3、继电器K2的常闭触点K2-1和继电器K1的线包后接地(-BB)。

其中，第三常开触点K1-3的活动端与常闭触点K2-1的公共端连接，常闭触点K2-1的活动端与继电器K1的线包连接。

在紧急情况，地面电源还可通过断电信号输出端发送紧急断电PD信号，控制继电器K2的常闭触点K2-1断开，以解除继电器K1的自保状态，进而断开飞行器上电池与飞行器供电母线的通路，实现紧急断电。

可选地，上述继电器K1的线包的两端并联续流二极管D7，上述续流二极管D7的正极接地。继电器K2的线包的两端并联续流二极管D8，上述续流二极管D8的正极连接断电信号输入端-PD，续流二极管D8的负极连接断电信号输出端+PD。

本实施例中，加固计算机包括1路CAN总线接口、供电接口、1路异步RS422接口和1路以太网接口；远发射控制器包括1路异步RS422通讯接口电路；地面电源包含以太网接口。

上述地面电源分别通过供电线路与加固计算机、远发射控制器和测发控一体机连接。加固计算机还通过地面CAN总线与上述测发控一体机连接、通过以太网与上述地面电源连接、通过异步RS422电缆与上述远发射控制器通讯连接。上述测发控一体机还与飞行器上其它设备互连。

本申请实施例的基于上述飞行器与地面协同测发控系统的控制方法，其包括步骤：

S1.加固计算机接收输入的启动指令后，发出第一控制指令和第二控制指令。

S2.地面电源根据上述第一控制指令对测发控一体机进行供电。

S3.上述测发控一体机上电后，根据上述第二控制指令对飞行器上其它设备发送测试指令，当其它设备进行自测试并将测试数据返回给测发控一体机后，测发控一体机将该测试数据发送至加固计算机。

S4.当上述加固计算机判断上述测试数据正常时，远发射控制器通过加固计算机发出第三控制指令。

S5.上述测发控一体机根据上述第三控制指令对飞行器进行发射控制得到发射过程数据，并发送至加固计算机，进行发射状态监控。

具体地，本实施例的测发控流程具体包括：

A1.地面电源启动为加固计算机和远发射控制器配电，加固计算机和远发射控制器启动后即可进入测发控程序。

A2.加固计算机接收到输入的启动指令后，发出第一控制指令给地面电源，地面电源对测发控一体机进行供电。

具体地，地面电源向测发控一体机配电板组件提供地面供电输入BB0，该配电板组件28V转5V的二次电源电路工作，测发控一体机的主机板组件上电，该主机板组件的ARM处理器程序加载运行。

A3.加固计算机通过地面CAN总线发出第二控制指令给测发控一体机的主机板组件，该主机板组件输出开关量至配电板组件，以控制配电输出信号B1～配电输出信号Bn，为飞行器上其它设备分时配电。此时，各配电输出电压可由主机板组件的AD采集电路进行采集，并发送至加固计算机，进行配电状态监测。若加固计算机发现配电状态不正常，则停止后续测试过程。

A4.测发控一体机的主机板组件将由飞行器上CAN总线获取的其它设备测试数据转发到地面CAN总线，加固计算机从地面CAN总线接收，判断飞行器上其它设备功能是否正常。若加固计算机判断其它设备功能不正常，则停止后续测试过程。

A5.当加固计算机判断各测试数据正常后，测试人员撤离到远发射控制器，远发射控制器控制加固计算机通过地面CAN总线给测发控一体机发送第三控制指令，测发控一体机的主机板组件输出开关量至配电板组件，以控制输出电机控制信号1～电机控制信号n，解除飞行器上安全管制机构安全管制，以及输出开关量至时序板组件，以完成对飞行器上产品的地面供电到飞行器上电池供电的切换、及火工品母线配电；当主机板组件判断满足起飞条件后，输出开关量至时序板组件的时序驱动电路输出发动机点火火工品激活时序(时序输出信号T1～Tn)，飞行器起飞。

该过程中，测发控一体机主机板组件实时采集各配电输出电压、时序输出、飞行器姿态等发射过程数据并通过地面CAN总线发送到加固计算机，进行发射过程状态监控。

本实施例的控制方法，适用于上述各协同测发控系统，由于将地面测发控系统中的配电测试和发射功能移植到飞行器上，以安装在飞行器上的测发控一体机为核心搭建飞行器测发控系统，使飞行器测发控系统与地面测发控系统协同合作，可快速完成飞行器的测试和发射控制任务，并降低测试和发射控制的成本。

本申请不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。