[实用新型]一种可扩展的实时地面测发控总控网系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可扩展的实时地面测发控总控网系统，主要应用于运载火箭的地面测发控总控网系统，属于运载火箭电气系统设计领域。

背景技术

地面测发控网络主要担当火箭发射前对各系统的多项关键参数的实时采集、传输、监控和确认等功能，为发射平台提供可靠的启动发射指令信号，是保障整个火箭发射任务顺利完成的关键。因此，地面测发控网络需要具备可靠性、实时性、信息的完整性、冗余设计、高宽带和长距离传输等特性。现有的运载火箭地面测发控网络均是基于以太网技术实现的，其利用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)的机理实现了数据的传输，但是这种基于以太网的传输网络在实时性、可靠性方面是有欠缺的。因此根据未来实时性要求较高的需求，地面测发控网络在实时性、可靠性方面就需要进行改进。另一方面，由于地面测试网络需要在软硬件调试、系统设备恢复、综合试验等阶段完成信息实时安全传输任务，通过搭建高可靠的实时安全传输网络平台，完成各系统的参数在实时网络上的高可靠性传输，确保在实际工厂测试、发射区设备恢复阶段的测试能力，和各系统的参数在时间同步、数据传输的实时性以及网络性能参数的精确测试，所以搭建地面可扩展的实时网络是非常必要的。TTE(Time-triggered Ethernet)是国际上最新的一项基于以太网的新型网络传输技术，它是具备最高等级的安全性、可靠性及确定性的网络。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可扩展的实时地面测发控总控网系统，整个网络拓扑结构采用双冗余设计，具备自适应、可重构能力，加强了可靠性、安全性设计。

本实用新型的技术解决方案是：

一种可扩展的实时地面测发控总控网系统，包括主干网、监控终端和四个时间触发以太网节点，主干网包括四台相同的时间触发以太网交换机，所述四台时间触发以太网交换机通过光纤连接成环路，第一时间触发以太网交换机通过光纤与第一时间触发以太网节点和第二时间触发以太网节点连接，第三时间触发以太网交换机也通过光纤与第一时间触发以太网节点和第二时间触发以太网节点连接，第二时间触发以太网交换机通过光纤与第三时间触发以太网节点和第四时间触发以太网节点连接，第四时间触发以太网交换机通过光纤与第三时间触发以太网节点和第四时间触发以太网节点连接；用于监控数据流的监控终端通过光纤连接到时间触发以太网交换机上。该系统基于TTP时间触发协议运行。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)本实用新型采用可扩展的实时网络拓扑结构设计方法率先使用TTP(时间触发协议)的设计方法，满足了火箭地面测发控总控网系统的实时性和确定性要求。同时TTE(Time-triggered Ethernet)交换机兼容BE(Ethernet)、RC(AFDX)和TT(Time Triggered)数据流，实现了网络的可扩展性，满足了运载火箭地面测发控的多点、分布式测控需求。该网络技术在满足型号扩展需求的基础上，保证了地面测发控总控网系统的实时性和可靠性。

(2)本实用新型网络系统兼容了时间触发协议和以太网技术的优势，能够在同一个网络平台上兼容普通以太网数据流，带宽严格约束的数据流(AFDX)和TTE网络数据流，具备更高的安全性和强有力的容错机制。

(3)克服了传统以太网出现的网络拥堵丢失数据和延迟性高等缺陷，引入时间触发协议TTP的技术优势，实现了最高等级的安全性、可靠性及确定性的网络数据传输。

附图说明

图1为本实用新型网络拓扑结构组成示意图；

具体实施方式

本实用新型系统的网络拓扑结构描述了运载火箭地面测发控总控网系统的主要网络交换设备的连接关系，是地面测发控总控网系统的核心，网络拓扑结构设计的合理性和正确性直接影响到地面测发控总控网系统的实时性和可靠性，同时网络拓扑结构的可扩展性也直接影响到地面测发控总控网系统的可扩展性，通常在地面测发控总控网系统设计之初，会首先根据需求进行网络拓扑结构的设计和验证。