CN112689333A - 一种基于5g的无线测试与发射控制信息传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统，包括前端信息传输系统和后端信息传输系统，所述前端信息传输系统和后端信息传输系统通过5G中继基站连接，后端信息传输系统由后端通信服务器、后端通信设备一、后端通信设备二以及天线组成，前端信息传输系统由前端通信服务器、前端通信设备一、前端通信设备二、天线以及组成，本发明采用层内数据竞争排序机制，处于同一传输优先级的数据，在发生数据堆积时，采用竞争排序算法确定数据重传时间，可以降低数据丢失率，提高传输的实时性。

Description

一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体是一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统。

背景技术

压力值与温度值是管道或箱体内液体或气体的最重要的两个参数。在火箭、导弹、飞机或者化学反应容器等需要对燃料、润滑油、冷却液或者反应介质进行压力和温度测量的地方，尤其是对火箭发动机液氮、甲烷、液氧等低温介质压力、温度的测量往往要求传感器重量轻、体积小、测量精度高。

一般情况下，为了测量介质的压力值与温度值，需要在管道或贮箱上设计两个开孔，分别安装一个压力传感器探头和一个温度传感器探头。市面上也存在所谓的“温压一体化传感器”，但多是将一个压力传感器和一个温度传感器封装在一个更大的探头内，需要在管道或箱体上开一个更大测量孔。

无论是采用两个开孔还是更大的开孔的测量方式，都具有重量高、成本高、体积大、所需安装空间大的缺点。同时更多或者更大的开孔也增加了管道和贮箱的制造成本，在测量高压介质时，更多或者更大的开孔也意味着泄露风险的增加。

压力传感器所使用的感压元件往往都会随着环境温度变化产生或大或小的漂移，实际上在制造高精度、高稳定压力传感器的过程中，对感压元件进行温度漂移补偿(简称“温补”)是必需的。例如液氧-甲烷发动机上需要在液氧、甲烷的贮箱、管道上安装多个压力、温度测点，压力传感器要承受从常温到零下100多度的温度变化，没有温度修正，压力信号将产生较大的漂移导致信号无法使用。但是温补往往是粗略的，目的只在于对压力信号的温漂进行修正，并不能精确表征感压元件的温度。温度参数是一个缓变量，感压元件的温度与介质温度没有明显差异，如果有一种方法能够在测量感压元件的温度同时达到温度传感器的精度，即可用来表征介质温度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统，包括前端信息传输系统和后端信息传输系统，所述前端信息传输系统和后端信息传输系统通过5G中继基站连接，后端信息传输系统由后端通信服务器、后端通信设备一、后端通信设备二以及天线组成，前端信息传输系统由前端通信服务器、前端通信设备一、前端通信设备二、天线以及组成。

作为本发明的进一步方案：所述后端通信服务器中部署有后端通信软件，前端通信服务器中部署有前端通信软件。

作为本发明的进一步方案：所述后端通信软件部署于后端通信服务器中，将指挥控制系统发出的测试指令、控制指令通过上行通路由后端通信设备一发送至前端信息传输系统，分发接收到的前端测试与发射控制系统回传的测试数据、控制指令执行状态、监测参数、视频监控数据等至后端测试与发射控制系统的各分系统，前端通信软件和后端通信软件支持数据传输优先级分层机制、层内数据竞争排序机制、时间触发传输机制，以提高数据传输的服务质量和实时性，前端通信软件部署于前端通信服务器中，将前端测试与发射控制系统回传的测试数据、控制指令执行状态、监测参数、视频监控数据等通过前端通信设备一发送至后端信息传输系统,分发上行通路数据至前端测试与发射控制系统的各分系统。

作为本发明的进一步方案：所述前端信息传输系统和后端信息传输系统中均包含应急传输通路，应急传输通道包括前端应急控制装置、后端应急控制装置，及由前端通信设备二、天线、5G中继基站、后端通信设备二组成的通信通路，该通路用于应急控制指令传输。

作为本发明的进一步方案：在前端信息传输系统与后端信息传输系统之间传输的数据传输优先级按数据量大小和实时性要求分为三层，第一传输优先层级：数据量较小、实时性要求最高的控制指令、控制指令执行状态、关键监测参数等，第二传输优先层级：数据量较大、实时性要求一般的测试数据、一般监测参数等，第三传输优先层级：数据量最大、实时性要求较低的视频监控数据、次要监测参数等，在发生网络拥堵和带宽限制时，总是优先保证第一传输优先层级数据传输的确定性和实时性，第二传输优先层级次之。

作为本发明的进一步方案：第一传输优先层级在传输数据时采用时间触发传输机制，数据通路的资源分配和传输任务调度计划是预先制定好的，每个通信节点都按照制定好的计划使用通路资源，提供以固定的端到端延迟和较低的时延抖动进行确定性消息传递的服务。

作为本发明的进一步方案：在第二传输优先层级、第三传输优先层级中、处于同一传输优先级的数据，在发生数据堆积时，采用竞争排序算法确定数据重传时间，可以降低数据丢失率，提高传输的实时性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明在前端测试与发射控制系统和后端测试与发射控制系统之间，利用基于5G通信技术的前端信息传输系统和后端信息传输系统实现测试与发射控制数据无线传输，无需在前端测试与发射控制系统与后端测试与发射控制系统间铺设通信光缆，可缩短发射准备时间、降低发射成本、降低对发射场地的要求。

2.本发明在前端信息传输系统与后端信息传输系统之间采用数据传输优先级分层机制，在发生网络拥堵和带宽限制时，总是优先保证第一传输优先层级数据传输的确定性和实时性，第二传输优先层级次之，第三传输优先层级的确定性和实时性最差。保证了关键参数和控制指令的确定性和实时性，整个测试与发射控制系统安全、可靠高效地运行。

3.本发明的第一传输优先层级在传输数据时采用时间触发传输机制，提供以固定的端到端延迟和较低的时延抖动进行确定性消息传递的服务。

4.本发明采用层内数据竞争排序机制，处于同一传输优先级的数据，在发生数据堆积时，采用竞争排序算法确定数据重传时间，可以降低数据丢失率，提高传输的实时性。

附图说明

图1为一种基于5G通信技术的无线测试与发射控制信息传输系统组成图；

图2为一种基于5G通信技术的无线测试与发射控制信息传输系统工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，实施例1：本发明实施例中，一种基于5G通信技术的无线测试与发射控制信息传输系统，该系统包括：前端信息传输系统和后端信息传输系统。其中，后端信息传输系统由后端通信软件、后端通信设备一、后端通信设备二以及天线组成。前端信息传输系统由前端通信软件、前端通信设备一、前端通信设备二以及天线组成。前端信息传输系统和后端信息传输系统之间的传输信号通过5G中继基站中转，可通过利用运营商公网或建立通信专网实现。

后端通信软件部署于后端通信服务器中，将指挥控制系统发出的测试指令、控制指令通过上行通路由后端通信设备一发送至前端信息传输系统，分发接收到的前端测试与发射控制系统回传的测试数据、控制指令执行状态、监测参数、视频监控数据等至后端测试与发射控制系统的各分系统。前端通信软件部署于前端通信服务器中，将前端测试与发射控制系统回传的测试数据、控制指令执行状态、监测参数、视频监控数据等通过前端通信设备一发送至后端信息传输系统,分发上行通路数据至前端测试与发射控制系统的各分系统。

前端应急控制装置与后端应急控制装置之间的通信通路由前端通信设备二、天线、5G中继基站、后端通信设备二组成，该通路用于应急控制指令传输，独立于前文所述的上行通路和下行通路。

实施例2：在实施例1的基础上，本发明还公开了具体的通信方法：具体步骤如下：

步骤1：数据下行通路的传输：前端通信服务器(前端通信软件)接收前端测试与发射控制系统发送的数据。

步骤2：按设计要求，在前端通信软件中将数据按数据传输优先级分层机制分为第一传输优先层级、第二传输优先层级、第三传输优先层级。三个层级使用通路资源的优先性依次递减。

步骤3：第一传输优先层级在传输数据时，每个通信节点都按照制定好的计划进行资源分配和传输任务调度。

步骤4：在第二传输优先层级、第三传输优先层级中，处于同一传输优先级的数据，在发生数据堆积时，采用竞争排序算法确定数据重传时间。

步骤5：数据由前端通信软件发送至前端通信设备一，在前端通信设备一转换为5G信号通过5G中继基站发送至后端通信设备一。

步骤6：后端通信设备一将数据发送至后端通信服务器(后端通信软件)，后端通信软件将数据分发至后端测试与发射控制系统各分系统。

步骤7：数据上行通路的传输与上述步骤类似。

在进行应急控制指令传输时：前端应急控制装置发出的应急控制指令数据由前端通信设备二转换为5G信号通过5G中继基站发送至后端通信设备二，后端通信设备二再将应急控制指令数据发送至后端应急控制装置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统，包括前端信息传输系统和后端信息传输系统，其特征在于，所述前端信息传输系统和后端信息传输系统通过5G中继基站连接，后端信息传输系统由后端通信服务器、后端通信设备一、后端通信设备二以及天线组成，前端信息传输系统由前端通信服务器、前端通信设备一、前端通信设备二、天线以及组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统，其特征在于，所述后端通信服务器中部署有后端通信软件，前端通信服务器中部署有前端通信软件。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统，其特征在于，所述后端通信软件部署于后端通信服务器中，将指挥控制系统发出的测试指令、控制指令通过上行通路由后端通信设备一发送至前端信息传输系统，分发接收到的前端测试与发射控制系统回传的测试数据、控制指令执行状态、监测参数、视频监控数据等至后端测试与发射控制系统的各分系统，前端通信软件和后端通信软件支持数据传输优先级分层机制、层内数据竞争排序机制、时间触发传输机制，以提高数据传输的服务质量和实时性，前端通信软件部署于前端通信服务器中，将前端测试与发射控制系统回传的测试数据、控制指令执行状态、监测参数、视频监控数据等通过前端通信设备一发送至后端信息传输系统,分发上行通路数据至前端测试与发射控制系统的各分系统。

4.根据权利要求1所述的一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统，其特征在于，所述前端信息传输系统和后端信息传输系统中均包含应急传输通路，应急传输通道包括前端应急控制装置、后端应急控制装置，及由前端通信设备二、天线、5G中继基站、后端通信设备二组成的通信通路，该通路用于应急控制指令传输。

5.根据权利要求1所述的一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统，其特征在于，在前端信息传输系统与后端信息传输系统之间传输的数据传输优先级按数据量大小和实时性要求分为三层，第一传输优先层级：数据量较小、实时性要求最高的控制指令、控制指令执行状态、关键监测参数等，第二传输优先层级：数据量较大、实时性要求一般的测试数据、一般监测参数等，第三传输优先层级：数据量最大、实时性要求较低的视频监控数据、次要监测参数等，在发生网络拥堵和带宽限制时，总是优先保证第一传输优先层级数据传输的确定性和实时性，第二传输优先层级次之。

6.根据权利要求5所述的一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统，其特征在于，第一传输优先层级在传输数据时采用时间触发传输机制，数据通路的资源分配和传输任务调度计划是预先制定好的，每个通信节点都按照制定好的计划使用通路资源，提供以固定的端到端延迟和较低的时延抖动进行确定性消息传递的服务。

7.根据权利要求6所述的一种基于5G的无线测试与发射控制信息传输系统，其特征在于，在第二传输优先层级、第三传输优先层级中、处于同一传输优先级的数据，在发生数据堆积时，采用竞争排序算法确定数据重传时间，可以降低数据丢失率，提高传输的实时性。

Images