基于FPGA的高性能回收控制器的设计与实现

针对中国新一代载人飞船对回收着陆系统的高可靠、高实时、不可逆、一次成功等要求,为了使回收分系统控制单元在复杂控制模式下高精确完成弹减速伞、弹主伞、抛防热大底、着陆缓冲控制等相关的动作,设计了以现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）为核心处理器装置的控制单元,实现了对航天器的现有减速与缓冲装置的可靠、精确地控制。该控制器采用三模冗余（Three Mode Redundancy,TMR）控制策略,程序上采取了复杂状态机等并行执行的控制逻辑,系统上采取了3个分时启动电路,输出上采取了具有自反馈校正的同步校验信号系统。在满足产品上电浪涌电流的同时,以三取二方式有效的输出规定脉宽时序的指令信号,满足了后一级执行机构的动作需求。实物产品飞行试验验证结果显示,回收控制器启动特性、指令时间、响应性能均满足航天器现有减速与缓冲装置要求,可为同类型其他设计提供一定的借鉴和参考。     

基于回收测试数据特点的判读方案设计与实现

为解决载人航天器综合测试回收着陆分系统测试数据复杂、人工判读量大的问题,设计并实现了一种回收测试数据自动判读方法。该方法针对回收参数和测试数据的特点,在自动化测试软件中编写判读判据,测试计算机依据编写好的判据规则,实时监视和分析测试数据,自动进行数据的判读并给出判读结果,对异常数据进行提示和报警,实现对回收着陆分系统参数和测试数据的自动判读。通过回放测试历史数据和编写测试用例两种方式验证以及实际工程应用表明,该判读方法不仅能够减轻人工判读负担,而且在捕捉参数跳变和异常抖动等问题上具有很好效果,为进一步提高载人航天器回收着陆分系统测试准确性和有效性提供经验和借鉴。