[发明专利]一种用于火星着陆过程的高容错火工品控制方法

说明书

一种用于火星着陆过程的高容错火工品控制方法，针对火星大气进入着陆过程的大动态、强冲击环境以及严格时序要求，在总线通信方式触发的基础上，提出采用星载计算机硬线直接控制火工品和通过总线消息通知接口控制单元控制火工品的双重冗余火工品控制方法，保证正常情况下星载计算机和接口控制单元都可以按先后时序逻辑及时发出火工品控制指令，从而实现了火工品相关指令的双重冗余控制逻辑，并通过对星载计算机时序测试口的组合触发使用，实现对火工品指令的测试验证。

技术领域

本发明涉及一种用于火星着陆过程的高容错火工品控制方法，属于地外天体软着陆控制技术领域。

背景技术

火星进入、下降与着陆(Entry、Descent and Landing，EDL)过程从探测器接触火星大气开始，到安全着陆火星表面结束。这一过程持续时间短、自主性强、事件不可逆，且器地通信时延大，地面无法实时干预。火星EDL过程中涉及多个火工品动作的执行，要求任何一组火工品都要严格符合设计时序及时起爆，否则将会影响后续控制，进而影响安全着陆。EDL过程涉及到的火工品控制主要包括配平翼压紧解锁装置起爆、配平翼展开装置起爆、弹伞筒内火工品起爆、大底连接分离装置起爆、着陆缓冲机构压紧释放装置起爆、背罩连接解锁装置起爆等6类，如附图1。

现有技术中，航天型号的火工品控制，是由星载计算机在满足触发时机要求时，通过总线消息通知星务接口控制单元，再由接口控制单元发出火工品起爆控制硬线指令。这种设计方式涉及总线信息传输，如接口控制单元在接收总线消息时发生复位或切机，由于总线通信长时间无握手，从而造成接口控制单元无法执行相关火工品起爆指令。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于火星着陆过程的高容错火工品控制方法，针对火星大气进入着陆过程的大动态、强冲击环境以及严格时序要求，在总线通信方式触发的基础上，提出增加星载计算机硬线直接控制火工品的指令，保证正常情况下星载计算机和接口控制单元都可以按先后时序逻辑及时发出火工品控制指令，从而实现了火工品相关指令的双重冗余控制逻辑，并通过对星载计算机时序测试口的组合触发使用，实现对火工品指令的测试验证。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种用于火星着陆过程的高容错火工品控制方法，包括如下步骤：

星载计算机采用三机热备份工作方式，接口控制单元采用双机冷备份工作方式；星载计算机通过总线发送软请求和通过硬连线发送硬请求两种方式与接口控制单元通信，并通过接口控制单元控制火工品起爆；火工品分别位于配平翼压紧解锁装置、配平翼展开装置、弹伞筒、大底连接分离装置、着陆缓冲机构压紧释放装置、背罩连接解锁装置中；

硬连线共有7路，其中1路用于火工品硬请求使能，防止火工品起爆的误触发，其余6路用于火工品控制使能保护；硬连线传输的控制指令为脉冲方波，高电平有效。

优选的，当启动配平翼展开动作时，星载计算机在第1个控制周期开始向接口控制单元提出配平翼展开的总线服务请求，该请求维持47个控制周期或收到接口控制单元回送的已响应消息为止；同时在第3个控制周期开始，连续3个控制周期每周期置火工品硬请求使能及配平翼压紧解锁装置起爆硬请求为高；从第10个控制周期开始，连续3个控制周期每周期置火工品硬请求使能及配平翼展开装置起爆硬请求为高；

当启动降落伞展开动作时，星载计算机在第1个控制周期开始向接口控制单元提出弹伞的总线服务请求，该请求维持47个控制周期或收到接口控制单元回送的已响应消息为止；同时在第3个控制周期开始，连续3个控制周期每周期置火工品硬请求使能及弹伞筒内火工品起爆硬请求为高；从第4个控制周期，转入伞降工作模式；