[发明专利]火箭时序控制器及控制方法

摘要

本发明涉及火箭控制技术，具体涉及对火箭的时序控制。火箭时序控制器，其技术方案是，它包括：供配电电路、时序控制电路以及点火电路；本发明采取了多种安全性保护措施，硬件上主要靠火工品“保护”电路确保火箭储存、运输和测试过程中火工品的安全，时序控制输出靠双备份并联提高可靠性；软件上采用事件触发机制，即时序控制器每收到相应的控制指令，硬件上将会执行相应的动作，执行动作被判定正确后，反馈该动作已经执行完的状态信号，FPGA控制流程时检测相应的状态反馈信号，确定该动作已执行才进行下一步动作。本发明火箭时序控制器满足火箭发射前的火工品阻值测试及时序测试要求，且在测试过程中确保了火工品的安全性。

主权项

火箭时序控制器，它包括：供配电电路、时序控制电路以及点火电路；其特征在于：所述供配电电路包括：分时为所述火箭时序控制器供电的地面供电电路以及箭载电池(1)；将所述地面供电电路以及所述箭载电池(1)输出的12V电压转换为5V电压和3.3V电压的两级稳压电源LD0；将所述箭载电池(1)电压转换为数字量并提供给所述时序控制电路的电压检测电路AD，所述电压检测电路AD接收来自所述两级稳压电源LD0输出的5V电压；接收和放大所述时序控制电路给出的“转电”信号的第一场效应管(2)；受所述第一场效应管(2)输出“转电”信号或由地面发控系统人为给出“紧急断电”信号驱动的第一双路触点磁保持继电器J1，所述第一双路触点磁保持继电器J1收到所述“转电”信号后，接通其常开点K1，使得所述箭载电池(1)通过两级稳压电源LD0向所述时序控制电路供电，所述第一双路触点磁保持继电器J1收到所述“紧急断电”信号后，断开其常开点K1切断所述箭载电池(1)的供电；所述时序控制电路包括：基于Flash架构的FPGA控制芯片(3)，其内部采用累加过程仅有一位寄存器的门电路逻辑发生翻转的格雷码计数器；所述FPGA控制芯片(3)与上位机之间的串行通讯接口(5)；接收分离插头脱落信号的TO调理电路(10)，所述TO调理电路(10)接入所述FPGA控制芯片(3)；存放装定时序参数的高可靠性EEPROM(4)，所述装定时序参数由所述上位机给出，经由所述串行通讯接口(5)和所述FPGA控制芯片(3)存入所述EEPROM(4)，由所述EEPROM(4)加载至所述FPGA控制芯片(3)内部的定时器；当所述FPGA控制芯片(3)接收到“时序测试”指令或“发射准备指令”后，若判断分离插头脱落信号有效，将启动所述格雷码计数器从0开始计时，当计数值与加载的所述装定时序参数相等时，所述时序控制电路向所述点火电路发出“时序”信号；所述点火电路包括：接收和放大所述时序控制电路给出“保险”信号的第二场效应管(6)；接收和放大所述时序控制电路给出“解保”信号的第三场效应管(7)；受所述第二场效应管(6)输出“保险”信号或所述第三场效应管(7)输出“解保”信号驱动的第二双路触点磁保持继电器J2，所述第二双路触点磁保持继电器J2收到所述“保险”信号后，接通其常闭接点K2‑1使火工品(8)两端接地线，断开其常开接点K2‑2使所述点火电路与所述火工品(8)之间的通路断开，使所述火工品(8)处于安全状态；所述第二双路触点磁保持继电器J2收到所述“解保”信号后，断开其常闭接点K2‑1，接通其常开接点K2‑2，使所述火工品(8)处于待发状态；接收和放大所述时序控制电路给出“时序”信号的第四场效应管(9)；受所述第四场效应管(9)输出“时序”信号驱动的第一触点电磁继电器J3，所述第一触点电磁继电器J3收到所述“时序”信号后，接通其常开接点K3和限流电阻R向所述火工品(8)施加起爆电压；所述点火电路的连接关系为：所述第三场效应管(7)的栅极接入所述FPGA控制芯片(3)，漏极接入所述第二双路触点磁保持继电器J2的一路，所述第二场效应管(6)的栅极接入所述FPGA控制芯片(3)，漏极接入所述第二双路触点磁保持继电器J2的另一路，所述第四场效应管(9)的栅极接入所述FPGA控制芯片(3)，漏极接入所述第一触点电磁继电器J3；所述第二双路触点磁保持继电器J2与所述第一触点电磁继电器J3的另一端连接后通过所述限流电阻R、所述第一触点电磁继电器J3的常开接点K3以及所述第二双路触点磁保持继电器J2的常开接点K2‑2接入所述火工品(8)的一端，所述火工品(8)的另一端接地；所述第二双路触点磁保持继电器J2的常闭接点K2‑1一端接地，另一端接入所述常开接点K2‑2与所述火工品(8)之间；在所述常开接点K3以及所述常开接点K2‑2间引出有时序/阻值测试端。