[发明专利]一种系留气球双余度计算系统

说明书

本发明公开了一种系留气球双余度计算系统，包括机箱、主控制模块、从控制模块、第一信号处理模块、第二信号处理模块、第一电源模块、第二电源模块、第一防雷模块和第二防雷模块，本发明的计算系统的每两个对应的模块采用相似余度设计，每两个对应的模块互为余度、互为备份，保障计算系统对数据的采集和分发、任务调度和管理以及控制解算和控制输出的双余度，确保计算系统工作的可靠性和安全性，同时，本发明通过选用雷电防护元件在第一防雷模块及第二防雷模块上进行分区布置，以达到雷电防护效果的目的，同时降低成本、硬件体积及重量，保证防雷模块部分元器件损坏时，不会造成整机失效。

技术领域

本发明涉及系留气球测控技术领域，尤其涉及一种系留气球双余度计算系统。

背景技术

系留气球是一种通用航空平台，主要由球体结构、压力调节、电源、遥测与控制、系留缆绳以及升空回收等系统组成。计算系统作为遥测与控制系统的核心部件球载测控单元，主要在气球升空、定点和回收过程中，用于连续监测气球的球体状态、各设备工作状态和环境状态，实时采集球体参数和接收地面指令以控制风机、阀门等设备工作。

目前，系留气球基本采用传统(单机)计算系统，很少对计算系统进行冗余。随着超大规模集成电路的发展和电子工艺的突飞猛进，虽然计算系统可靠性得到了很大提高，但若计算系统一旦发生故障，极有可能造成重大损失。另外，相比传统飞行器，系留气球在空中无法有效的规避突发的雷雨天气，而气球和系留缆绳构成了一个很好的“引雷体”，使气球极易遭受雷击。系留气球的雷电瞬态敏感度试验等级要求达到4～5级，而常规飞机的计算系统雷电瞬态敏感度试验等级要求多为3级，导致目前计算系统均须搭配防雷抑制器，否则无法满足系留气球雷电防护要求，而外置防雷抑制器不仅占用安装空间、增加重量，而且增大了全系统研制成本。本专利正是基于以上原因而开展系留气球双余度计算系统的设计。

发明内容

本发明的目的：提出一种系留气球双余度计算系统，用以解决目前系留气球采用传统单机计算系统，存在的计算可靠性低、防雷效果差的问题。

本发明的技术方案：

一种系留气球双余度计算系统，包括机箱、主控制模块、从控制模块、第一信号处理模块、第二信号处理模块、第一电源模块、第二电源模块、第一防雷模块和第二防雷模块，所述的主控制模块分别与从控制模块、第一信号处理模块、第二信号处理模块、第一电源模块、第一防雷模块和第二防雷模块连接，所述的从控制模块分别与第一信号处理模块、第二信号处理模块、第二电源模块、第一防雷模块和第二防雷模块连接，所述的第一信号处理模块及第一防雷模块均与第一电源模块连接，所述的第二信号处理模块及第二防雷模块均与第二电源模块连接。

所述的第一防雷模块还与外部的有线通信设备、传感器设备及控制设备连接。

所述的第二防雷模块还与外部的无线通信设备、传感器设备及控制设备连接。

所述的第一防雷模块和第二防雷模块内部设置有若干分区布置的雷电防护元件。

所述的主控制模块、从控制模块、第一信号处理模块、第二信号处理模块、第一电源模块、第二电源模块、第一防雷模块和第二防雷模块均设置在机箱内。

本发明的有益效果：提出一种系留气球双余度计算系统，本发明的计算系统的每两个对应的模块采用相似余度设计，每两个对应的模块互为余度、互为备份，保障计算系统对数据的采集和分发、任务调度和管理以及控制解算和控制输出的双余度，确保计算系统工作的可靠性和安全性，同时，本发明通过选用雷电防护元件在第一防雷模块及第二防雷模块上进行分区布置，以达到雷电防护效果的目的，同时降低成本、硬件体积及重量，保证防雷模块部分元器件损坏时，不会造成整机失效。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式