火箭发动机火炬点火控制端控制方法及电子设备与流程

1.本发明涉及液体运载火箭推进系统技术领域，尤其涉及一种火箭发动机火炬点火控制端控制方法及电子设备。


背景技术：

2.国内尚无电动泵装置在液体火箭上应用的实质性研究和工程实现，国内在役液体火箭发动机均采用燃气涡轮泵装置用于推进剂供应系统，适用于液体火箭的变推力电动发动机火炬点火试验场景亦均在实验室中。在传统发动机系统中，发动机火炬点火一般是基于vc，vs等微软平台进行软件设计，指令下发与控制、时序数据与数据判读等操作的完成均有操作系统去调度执行，且所有的动作都集成在同一个软件上，完成相应时间节点的动作控制。而微软系统生态开发的软件有诸多缺点，如控制时间精度不足、实时性差、可靠性差，且高度绑定微软生态，造成移植性很差。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题中的至少一个，本发明实施例提供了一种火箭发动机火炬点火控制端控制方法及电子设备，时序操作优先级高，防止资源被别的任务占用。
4.一方面，本发明实施例提供一种火箭发动机火炬点火控制端控制方法，包括：
5.响应于中断信号，点火控制端暂停执行主程序并置进中断标识；
6.所述点火控制端根据时序参数装订的数据执行时序操作；
7.所述点火控制端执行完毕所述时序操作，置退所述中断标识；
8.所述点火控制端继续执行所述主程序。
9.另一方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质，其上具有可执行指令，当可执行指令被执行时，使得计算机执行前述任一项所述的火箭发动机火炬点火控制端控制方法中的步骤。
10.另一方面，本发明实施例还提供一种电子设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有适于所述处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时执行如上任一项所述的火箭发动机火炬点火控制端控制方法中的步骤。
11.本发明实施例的火箭发动机火炬点火控制端控制方法采用中断方式实现时序操作控制，时序操作优先级高，防止资源被别的任务占用。发动机火炬点火操作的性能更加精准，达到液体火箭变推力电动发动机火炬点火各项指标进行高精度控制的目的。
附图说明
12.附图示出了本发明实施例的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明实施例的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明实施例的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
13.图1为本发明实施例火箭发动机火炬点火控制端控制方法的示例性流程示意图；
14.图2为本发明实施例火箭发动机火炬点火控制端控制方法的另一示例性流程示意图；
15.图3为本发明实施例火箭发动机火炬点火控制端控制方法的另一示例性流程示意图；
16.图4为本发明实施例火箭发动机火炬点火控制端控制方法的整体流程示意图；
17.图5为本发明电子设备的一种示例性结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分。
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明实施例。
20.需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。
21.本发明实施例提供的方法可以由相关的处理器执行，且下文均以处理器作为执行主体为例进行说明。其中，执行主体可以根据具体案例进行调整，如服务器、电子设备、计算机等。
22.本发明实施例提供了一种火箭发动机火炬点火控制端控制方法，适用于液体火箭的变推力电动发动机火炬点火场景，该方法用于液体火箭变推力电动发动机火炬点火的指令控制及火炬数据的实时状态下发，具有时序精度高、可靠性高等优点，能大幅提高液体火箭变推力电动发动机火炬点火的时序操作精度。
23.本发明实施例一方面，参见图1，提供一种火箭发动机火炬点火控制端控制方法，包括：
24.s11、响应于中断信号，点火控制端暂停执行主程序并置进中断标识。
25.s12、点火控制端根据时序参数装订的数据执行时序操作。时序参数装订的数据中包含有需要点火控制端执行的时序操作，时序操作涉及的是点火控制时序的操作，点火控制时序是接收到时统信号之后，按照时序参数装订，在相应时间进行约定阀门操作，对控制精度和可靠性要求很高，通过采用中断方式实现时序操作控制，时序操作优先级高，防止资源被别的任务占用。
26.s13、点火控制端执行完毕所述时序操作，置退所述中断标识。
27.s14、点火控制端继续执行所述主程序。
28.本发明实施例的火箭发动机火炬点火控制端控制方法，采用中断方式实现时序操作控制，时序操作优先级高，避免了cpu资源时间片被占用的风险，防止资源被别的任务占用。发动机火炬点火操作的性能更加精准，达到液体火箭变推力电动发动机火炬点火各项指标进行高精度控制的目的，时间精度可以达到ms精度级别。
29.在本发明实施例的一种实施方式中，参见图2，s12、点火控制端根据时序参数装订的数据执行时序操作的步骤包括：
30.点火控制端检测是否接收到时统信号，如果没接收到时统信号则继续等待时统信
号。在航天活动中，各测控站所获取、记录的测量数据和事件都必须有严格统一的同一时间标准才能对它们进行分析和处理，才具有使用价值。时间信号还用于控制程序仪器，完成火箭、导弹的点火和使仪器按程序工作。标准化时统设备具有时差测量、延迟修正、闰秒、闰年、时间设置、故障告警等功能，可靠性与稳定性较高，分布于各大型测控站，为测控设备提供统一标准的时频信号格式，称为时统信号。
31.响应于所述时统信号，所述点火控制端执行时序数据周期性下发，所述时序数据周期性下发涉及实时数据处理，是接收到时统信号之后，每隔10ms周期把火炬状态、阀门状态、传感器数据等实时周期性10ms时序数据进行周期性下发，包括：
32.对下发的时序数据组帧；对下发的时序数据组帧时，所述点火控制端对所有的时序数据进行编号处理。
33.可选的，时序数据为周期性10ms时序数据。时序数据包括火炬状态、阀门状态和传感器数据中的至少一种。
34.周期性实时数据下发过程中，为防止总线产生干扰、bit位翻转等因素导致数据丢失难以判读，在对下发数据组帧时，对所有的周期性时序数据进行编号处理，可以解决传统发动机火炬点火实时绘图数据丢失难排查的问题。也就是说，通过组帧对时序数据进行编号解决实时数据丢失难排查的问题，提升判读效率。
35.对时序数据进行编号可以解决数据丢失难排查的问题，但相应的，若编号按顺序设置，则容易导致数据的破解难度降低，数据易被窃取，若编号按非顺序设置，则对实时数据丢失排查难度降低作用有限。因此，在一个可选实施方式中，在对时序数据编号过程时，根据不重复且乱序的第一数据组和不重复且顺序的第二数据组，生成第三数据组，用第三数据组中的数据对时序数据进行编号，点火控制装置根据第三数据组以及第一数据组排查流丢失的时序数据，其中，可选的，第三数据组中每个数据是相应第二数据组和第二数据中的数据之和，点火控制装置根据第三数据组以及第一数据组排查流丢失的时序数据时，可以根据编号的时序数据得到第三数据组，第三数据组减去第一数据组得到第二数据组，根据第二数据组中是否丢失数据确定丢失的时序数据。示例性的，第一数据组为[3，5，1]，第二数据组为[1，2，3]，那么，第三数据组为[4，7，4]，由于是通过第三数据组对时序数据进行编号，因此可以根据时序数据的编号得到第三数据组为[4，7，4]，再根据第一数据组[3，5，1]，可以计算得到第二数据组[1，2，3]，由于第二数据组为顺序数据，因此可以快速判断第二数据组中丢失的数据。其中，第一数据组是预先设置保存的，在时序数据被非法获取时，由于第三数据组是乱序的，因此在未知晓第一数据组的情况下，无法知晓时序数据的实际顺序，非法获取者难以根据编号破解还原时序数据，因此可以提高安全性。在本发明实施例的一种实施方式中，参见图3，火箭发动机火炬点火控制端控制方法，还包括：
[0036]
点火控制端检测是否是时序参数装订指令，所述时序参数装订指令中包括所述时序参数装订的数据。
[0037]
响应于所述时序参数装订指令，所述点火控制端检测是否接收到时统信号。
[0038]
在本发明实施例的一种实施方式中，如果点火控制端检测到的不是时序参数装订指令，则执行控制指令；回复终端指令端软件应答消息。
[0039]
可选的，点火控制端根据时序参数装订的数据执行时序操作包括：
[0040]
点火控制端检测是否接收到时统信号，如果没接收到时统信号则继续等待时统信
号。
[0041]
响应于所述时统信号，所述点火控制端执行周期性实时控制过程。
[0042]
点火控制端检测所述周期性实时控制过程是否完成；
[0043]
如果完成则结束，否则继续执行所述周期性实时控制过程。
[0044]
参见图4，下面给出一个优选的完整控制流程示例来理解本发明的控制方法。
[0045]
系统启动后，点火控制端接收指令端的控制指令。
[0046]
检查帧格式是否正确，如果不正确则直接结束整个控制流程。
[0047]
如果帧格式正确，则判断指令类型。
[0048]
如果不是时序装订指令，则执行控制指令；并继续执行回复终端指令端软件应答消息。
[0049]
如果是时序装订指令，则等待时统信号；检测是否接收到时统信号，如果没有则继续等待；如果接收到时统信号，则执行周期性实时控制过程。
[0050]
检测控制周期是否结束；
[0051]
如果控制周期结束则结束整个控制流程，否则继续执行所述周期性实时控制过程。
[0052]
综上所述，本发明实施例的火箭发动机火炬点火控制端控制方法有以下优点：
[0053]
1、采用中断方式实现时序操作控制，时序操作优先级高，避免了cpu资源时间片被占用的风险，防止资源被别的任务占用。发动机火炬点火操作的性能更加精准，达到液体火箭变推力电动发动机火炬点火各项指标进行高精度控制的目的，时间精度可以达到ms精度级别。
[0054]
2、对所有的周期性时序数据进行编号处理，可以解决传统发动机火炬点火实时绘图数据丢失难排查的问题。也就是说，通过组帧对时序数据进行编号解决实时数据丢失难排查的问题，提升判读效率。
[0055]
本发明实施例的又一方面，还提供一种可读存储介质，其上具有可执行指令，当可执行指令被执行时，使得计算机执行前述任一项所述的火箭发动机火炬点火控制端控制方法中的步骤。
[0056]
本发明实施例的又一方面，还提供一种电子设备，图5所示的电子设备的示例性结构示意图，设备包括通信接口1000、存储器2000和处理器3000。通信接口1000用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。存储器2000内存储有可在处理器3000上运行的计算机程序。所述存储器2000和处理器3000的数量可以为一个或多个。
[0057]
如果通信接口1000、存储器2000及处理器3000独立实现，则通信接口1000、存储器2000及处理器3000可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(isa，industry standard architecture)总线、外部设备互连(pci，peripheral component)总线或扩展工业标准体系结构(eisa，extended industry standard component)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0058]
可选的，在具体实现上，如果通信接口1000、存储器2000、及处理器3000集成在一块芯片上，则通信接口1000、存储器2000、及处理器3000可以通过内部接口完成相互间的通信。
[0059]
处理器用于执行上述任一实施例所述火箭发动机火炬点火控制端控制方法中的一个或多个步骤。处理器可以是中央处理单元(central processing unit，简称cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。优选的，采用的是基于多核数字信号处理器，例如多核数字信号处理器ft
‑
q6713j/500r，时间精度可以达到ms精度级别。
[0060]
所述存储器中存储有适于所述处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时执行上述任一实施例所述火箭发动机火炬点火控制端控制方法中的一个或多个步骤。
[0061]
存储器可以是只读存储器(read
‑
only memory，rom)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，ram)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read
‑
only memory，eeprom)、只读光盘(compact disc read
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only memory，cd
‑
rom)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
[0062]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
[0063]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。同时，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
[0064]
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明实施例，而并非是对本发明实施例的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明实施例的范围内。