一种基于双机主从冗余的运载火箭测试发射流程自动控制方法技术

一种基于双机主从冗余的运载火箭测试发射流程自动控制方法，首先将主控微机扩展至两台并均与服务器连接，在测试过程中切换前只有主机发送指令，并根据回令信息完成流程控制，从机不发送指令，仅接收数据并进行保存，然后控制主机与从机之间保证流程同步、数据同步，主机与从机之间通过设计周期性心跳信号，采用主机发送从机接收从机判别方式完成故障诊断，当主机故障时进行主从切换，从机控制测试发射流程继续执行。与现有技术相比，本发明专利技术提高了运载火箭控制系统地面测发控的可靠性，保证测试及发射过程中不因地面主控微机故障导致流程终止，具有很好的使用价值。

An Automatic Control Method for Launch Process of Launch Vehicle Testing Based on Dual-aircraft Master-slave Redundancy

【技术实现步骤摘要】
一种基于双机主从冗余的运载火箭测试发射流程自动控制方法
本专利技术涉及运载火箭控制系统测试发射流程执行控制方法，尤其是控制系统地面主控微机双机冗余方式的情况下，通过主从机状态自动设置、流程执行控制、流程与数据同步、故障诊断、切换处理等方法，保证运载火箭测试发射流程执行不因主机故障而中断，从而提高运载火箭控制系统地面测发控的可靠性。
技术介绍
控制系统地面测试发射系统是运载火箭不可分割的重要组成部分，通过该系统，实现了对运载火箭控制系统功能的测试与监视，并控制火箭的发射过程。在当前运载火箭高密度发射的形式下，地面测试发射系统应当满足高可靠的要求，以降低火箭发射失败的风险。目前，运载火箭控制系统中，测试发射系统多采用一台主控微机控制整个系统的测试发射过程，当主控微机出现故障后，测试发射过程将无法继续。该单点严重影响了系统的可靠性。在箭上系统正常情况下，由于地面测试发射故障导致火箭发射失败，对火箭后续发射任务的执行都将产生严重的影响，增加了后期对火箭系统的维护工作，增加了大量的人力物力成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种基于双机主从冗余的测试流程自动控制方法，实现运载火箭测试及发射过程中，当主机发生故障情况下，运载火箭测试及发射过程仍能继续的目的。本专利技术的技术解决方案是：一种基于双机主从冗余的运载火箭测试发射流程自动控制方法，包括如下步骤：步骤一、进行运载火箭测试发射流程自动控制的主从机设置；步骤二、在测试开始前，将主从机均与服务器建立连接，任意时刻只有当班机能够控制运载火箭发射流程执行，其中，当主机出现故障切换前，流程执行由当班机主机控制，从机识别主机心跳信息且禁止流程执行，当主机出现故障切换时，从机成为当班机主机，开始流程控制；步骤三、在测试开始前，当班机主机记录被用户取消的测试操作，并将取消信息发送至从机；测试过程中，主机记录已经成功执行的测试操作，并发送至从机，从机勾除已完成的测试操作；步骤四、控制服务器将成功执行的测试操作对应的回令信息或指令信息发送至从机，控制从机显示回令信息或指令信息并保存，同时将成功执行的测试操作对应的回令信息或指令信息发送至主机，其中，回令信息为当班机主机成功执行的测试操作的测试指令对应的回令信息，指令信息为当班机主机成功执行的测试操作对应的测试指令；步骤五、控制主机周期发送心跳信号至从机，从机接收心跳信号，当从机接收到的心跳信息连续设定次数未更新或从机连续设置时间无法接收到心跳信号时，从机判断主机故障；步骤六、控制从机显示待执行的测试操作，根据外部指令维护待执行的测试操作，并进行当班机的切换，从机成为当班机主机，且不再进行主机故障诊断，停止接收心跳，然后转入步骤三，直至完成运载火箭测试发射流程自动控制。所述的成功执行包括：应答模式下主机接收到符合要求的正确回令帧，包括数据正确，合格标记正确；非应答模式下流程执行完成，则认为已成功执行。所述的步骤三中当班机主机通过UDP方式，以500ms为周期发送取消的测试流程及成功执行的测试流程信息。所述的步骤五中控制主机通过UDP方式，以500ms为周期发送心跳信号。所述的步骤五中的设定次数为3，设置时间为5s。本专利技术采用的方法，与现有技术相比，其优点和有益效果是：1)测试流程主机与从机自动实时同步。测试开始前，主机对测试流程的修改操作，从机自动完成更新。测试过程中，主机实时发送已完成的测试流程信息，从机自动更新。保证了切换后从机从切换点流程自动向下执行。2)切换时从机数据完整无丢失。从机较主机优先从服务器获取到数据信息，进一步保证了数据完整性。从机保存了切换前切换后所有测试流程信息，便于后续查看。3)有利于提高运载火箭控制系统地面测发控的可靠性，保证测试及发射过程中不因地面主控微机故障导致流程终止。4)工程易实施，经济有效，无需过多硬件扩展，通过软件方式即可实现。附图说明图1是主机设计示意图；图2是从机设计示意图。具体实施方式目前，运载火箭测试及发射流程控制由一台主控微机完成，主控微机通过服务器与各终端进行应答式通信。为消除地面主控微机单点，本专利技术将主控微机由一台扩展至两台，并均与服务器连接。测试过程中，切换前，只有主机发送指令，并根据回令信息完成流程控制。从机不发送指令，仅接收数据并进行保存。主机与从机之间保证流程同步、数据同步。主机与从机之间通过设计周期性心跳信号，采用主机发送从机接收从机判别方式完成故障诊断。当主机故障时进行主从切换，从机控制测试发射流程继续执行。本专利技术一种基于双机主从冗余的测试流程执行控制方法，主要包括数据备份、流程同步、故障判别方法等，解决了运载火箭控制系统地面测发控流程控制单元单点问题，为提高地面测试系统可靠性提供了设计依据，具体包括如下步骤：步骤一、主从机设置根据系统主从机网络连接技术要求，自动通过IP地址完成主从机状态设置并进行状态显示。同时，为增加系统灵活性，通过设置开关进行手动设置。步骤二、流程控制主机从机在任一时刻只有一机可以控制流程执行。切换前，主机发送测试指令，从机不发送。切换后从机发送测试指令。步骤三、流程同步流程同步包括待执行的流程同步，及当前正在执行的流程同步；在本专利技术中，为便于显示，将测试流程按照功能不同进行归类，形成特定的测试节点，测试节点下由一系列测试操作组成。为便于用户操作，取消一个测试节点，则该测试节点下的测试操作均被取消，也可单独取消某个节点下的测试操作。在流程同步的过程中，被取消的测试节点及测试操作都应进行同步。在测试开始前，主机通过循环检测，将模板中已取消的测试流程信息(包括测试节点和测试操作)通过UDP通信发送至从机。从机解析完成后，自动更新测试流程界面显示。测试过程中，主机将当前完成的测试流程信息发送至从机，以保证从机在切换时，能够从最新的待执行测试流程开始。步骤四、数据同步切换前，服务器将各终端回令信息先发送至从机，后发送至主机。这种方式保证了当主机故障时，从机仍能获取最新的数据信息。从机获取到数据信息后，完成界面显示、数据判别及存储。从机存储所有接收到的数据信息，并对后续流程需使用的数据信息及时进行更新。步骤五、故障判别主机与从机之间的心跳信息通过UDP一对一通信方式完成发送与接收。从机接收到心跳信号后进行判别，当心跳信号连续3次未更新或出现异常，则提示主机故障。当从机连续5s无法接收到主机心跳信号，则提示主机故障。步骤六、切换处理当主机故障时，切至从机完成流程控制。从机提示待执行的测试步骤及关键参数信息供操作人员确认。从机需保存切换流程信息以备后用。以下将结合附图和实施对本专利技术作进一步详细描述：如图1所示是主机设计示意图，如图2所示是从机设计示意图。步骤一、主从机设置软件在运行时，根据系统主从机网络IP地址要求，自动完成主从机状态设置。同时，用户可手动在界面中进行状态更改。主从机状态实时显示在界面中。步骤二、流程控制主从机在测试开始前均与服务器建立连接，任意时刻只有一机可控制流程执行。切换前由主机控制，从机识别主机心跳信息，当主机无故障下从机禁止流程执行。切换后从机开始流程控制。步骤三、流程同步主机通过UDP方式，以500ms为周期发送取消的测试流程及执行的测试流程信息。测试开始前，主机记录被用户取消的测试操作，并将取消信息发送至从机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双机主从冗余的运载火箭测试发射流程自动控制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、进行运载火箭测试发射流程自动控制的主从机设置；步骤二、在测试开始前，将主从机均与服务器建立连接，任意时刻只有当班机能够控制运载火箭发射流程执行，其中，当主机出现故障切换前，流程执行由当班机主机控制，从机识别主机心跳信息且禁止流程执行，当主机出现故障切换时，从机成为当班机主机，开始流程控制；步骤三、在测试开始前，当班机主机记录被用户取消的测试操作，并将取消信息发送至从机；测试过程中，主机记录已经成功执行的测试操作，并发送至从机，从机勾除已完成的测试操作；步骤四、控制服务器将成功执行的测试操作对应的回令信息或指令信息发送至从机，控制从机显示回令信息或指令信息并保存，同时将成功执行的测试操作对应的回令信息或指令信息发送至主机，其中，回令信息为当班机主机成功执行的测试操作的测试指令对应的回令信息，指令信息为当班机主机成功执行的测试操作对应的测试指令；步骤五、控制主机周期发送心跳信号至从机，从机接收心跳信号，当从机接收到的心跳信息连续设定次数未更新或从机连续设置时间无法接收到心跳信号时，从机判断主机故障；步骤六、控制从机显示待执行的测试操作，根据外部指令维护待执行的测试操作，并进行当班机的切换，从机成为当班机主机，且不再进行主机故障诊断，停止接收心跳，然后转入步骤三，直至完成运载火箭测试发射流程自动控制。...

【技术特征摘要】
1.一种基于双机主从冗余的运载火箭测试发射流程自动控制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、进行运载火箭测试发射流程自动控制的主从机设置；步骤二、在测试开始前，将主从机均与服务器建立连接，任意时刻只有当班机能够控制运载火箭发射流程执行，其中，当主机出现故障切换前，流程执行由当班机主机控制，从机识别主机心跳信息且禁止流程执行，当主机出现故障切换时，从机成为当班机主机，开始流程控制；步骤三、在测试开始前，当班机主机记录被用户取消的测试操作，并将取消信息发送至从机；测试过程中，主机记录已经成功执行的测试操作，并发送至从机，从机勾除已完成的测试操作；步骤四、控制服务器将成功执行的测试操作对应的回令信息或指令信息发送至从机，控制从机显示回令信息或指令信息并保存，同时将成功执行的测试操作对应的回令信息或指令信息发送至主机，其中，回令信息为当班机主机成功执行的测试操作的测试指令对应的回令信息，指令信息为当班机主机成功执行的测试操作对应的测试指令；步骤五、控制主机周期发送心跳信号至从机，从机接收心跳信号，当从机接收到的心跳信息连续设定次数未更新或从机连续设置时间无...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建清，于丹丹，高小安，皮操，周静，吴康，桑小冲，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31