CN114938258B - 火箭控制时钟同步装置、飞行控制器和箭上控制计算机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空航天技术领域，提供一种火箭控制时钟同步装置、飞行控制器和箭上控制计算机，其中装置包括：外部时钟输入模块，用于将接收到的实时外部时钟脉冲发送至时差相差转换模块；时差相差转换模块，用于接收控制时钟生成模块发送的实时控制时钟脉冲，并确定实时外部时钟脉冲与实时控制时钟脉冲之间的相位差；控制时钟生成模块，用于生成实时控制时钟脉冲，以及基于相位差，对实时控制时钟脉冲进行调整，以使实时控制时钟脉冲与实时外部时钟脉冲保持同步；实时控制时钟脉冲的设定周期与实时外部时钟脉冲的设定周期一致。本发明提供的装置，提高了火箭控制时钟的准确性，提高了箭上控制计算机的控制可靠性和控制稳定性。

Description

火箭控制时钟同步装置、飞行控制器和箭上控制计算机

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种火箭控制时钟同步装置、飞行控制器和箭上控制计算机。

背景技术

目前，在运载火箭的控制过程中，需要以固定的控制周期执行控制算法。控制周期的时间基准主要来源于惯性器件，惯性器件每隔一个控制周期输出一次同步脉冲。但在运载火箭的飞行过程中，惯性器件输出信号经过线缆传输，信号容易被干扰，甚至惯性器件本身可能出现输出异常。在信号被干扰或惯性器件出现异常情况下，运载火箭依然要求能够以固定的控制周期运行下去，通常要求箭上控制计算机自身也能产生本地控制周期脉冲。

由于惯性器件和箭上控制计算机分属两个不同的设备，控制周期脉冲由各自的设备内部的时钟分频产生，而两个设备的时钟频率不可能完全一致，这将导致各自产生的周期脉冲都会存在偏差，并且，随着时间推移，偏差会越来越大。因此，现有的火箭控制时钟的准确性差。

发明内容

本发明提供一种火箭控制时钟同步装置、飞行控制器和箭上控制计算机，用于解决火箭控制时钟的准确性差的技术问题。

本发明提供一种火箭控制时钟同步装置，包括外部时钟输入模块、时差相差转换模块和控制时钟生成模块；

所述外部时钟输入模块的输出端与所述时差相差转换模块的第一输入端连接，用于将接收到的实时外部时钟脉冲发送至所述时差相差转换模块；

所述时差相差转换模块的第二输入端与所述控制时钟生成模块的输出端连接，所述时差相差转换模块的输出端与所述控制时钟生成模块的输入端连接，用于接收所述控制时钟生成模块发送的实时控制时钟脉冲，并确定所述实时外部时钟脉冲与所述实时控制时钟脉冲之间的相位差；

所述控制时钟生成模块用于生成所述实时控制时钟脉冲，以及基于所述相位差，对所述实时控制时钟脉冲进行调整，以使所述实时控制时钟脉冲与所述实时外部时钟脉冲保持同步；所述实时控制时钟脉冲的设定周期与所述实时外部时钟脉冲的设定周期一致。

根据本发明提供的火箭控制时钟同步装置，所述时差相差转换模块具体用于：

确定多个实时控制时钟脉冲与多个实时外部时钟脉冲之间的对应关系；

基于当前实时控制时钟脉冲的上升沿时刻与所述当前实时控制时钟脉冲对应的实时外部时钟脉冲的上升沿时刻，确定所述实时控制时钟脉冲相对于所述实时外部时钟脉冲的超前时间；

基于下一实时控制时钟脉冲的上升沿时刻与所述当前实时控制时钟脉冲对应的实时外部时钟脉冲的上升沿时刻，确定所述实时控制时钟脉冲相对于所述实时外部时钟脉冲的滞后时间；

基于所述超前时间和所述滞后时间，确定所述实时外部时钟脉冲与所述实时控制时钟脉冲之间的相位差。

根据本发明提供的火箭控制时钟同步装置，所述时差相差转换模块还具体用于：

在所述超前时间小于所述滞后时间的情况下，基于所述超前时间确定所述实时外部时钟脉冲与所述实时控制时钟脉冲之间的相位差，并将所述相位差的调整方向设置为滞后方向；

在所述超前时间大于所述滞后时间的情况下，基于所述滞后时间确定所述实时外部时钟脉冲与所述实时控制时钟脉冲之间的相位差，并将所述相位差的调整方向设置为超前方向。

根据本发明提供的火箭控制时钟同步装置，还包括输入有效性判决模块；

所述输入有效性判决模块的输入端与所述外部时钟输入模块的输出端连接，所述输入有效性判决模块的输出端与所述时差相差转换模块的第一输入端连接，用于基于脉冲周期波动设定值和火箭控制时钟脉冲周期设定值，确定时钟脉冲周期波动范围，并基于所述时钟脉冲周期波动范围和所述实时外部时钟脉冲，确定所述实时外部时钟脉冲的有效性判决结果。

根据本发明提供的火箭控制时钟同步装置，所述输入有效性判决模块还用于：

连续获取预设数量的多个外部时钟脉冲；所述多个外部时钟脉冲是与所述外部时钟输入模块连接的外部时钟源发送的；

在各个外部时钟脉冲的有效性判决结果均为有效的情况下，确定所述外部时钟源为有效时钟源，并将所述外部时钟源发送的时钟脉冲作为实时外部时钟脉冲发送至所述时差相差转换模块。

根据本发明提供的火箭控制时钟同步装置，所述外部时钟输入模块与多个候选时钟源连接；所述多个候选时钟源包括惯性器件时钟源和箭上控制计算机的各个飞行控制器中的时钟源；

所述外部时钟输入模块还用于：

确定各个候选时钟源的优先级；

基于各个候选时钟源的优先级的高低，对各个候选时钟源进行降序排列，生成候选时钟源选择序列；

在当前候选时钟源被确定为无效时钟源的情况下，在所述候选时钟源选择序列中选择下一候选时钟源作为外部时钟源。

根据本发明提供的火箭控制时钟同步装置，还包括数字滤波模块；

所述数字滤波模块的输入端与所述时差相差转换模块的输出端连接，所述数字滤波模块的输出端与所述控制时钟生成模块的输入端连接，用于对所述相位差对应的数字信号进行滤波。

根据本发明提供的火箭控制时钟同步装置，还包括相差有效性判决模块；

所述相差有效性判决模块的输入端与所述时差相差转换模块的输出端连接，所述相差有效性判决模块的输出端与所述数字滤波模块的输入端连接，用于基于预设脉冲相位调整阈值，对所述相位差的有效性进行判决；在所述相位差的有效性判决结果为有效的情况下，将所述相位差对应的数字信号发送至所述数字滤波模块。

本发明提供一种飞行控制器，包括所述的火箭控制时钟同步装置。

本发明提供一种箭上控制计算机，包括至少一个所述的飞行控制器。

本发明提供的火箭控制时钟同步装置、飞行控制器和箭上控制计算机，外部时钟输入模块用于接收实时外部时钟脉冲；时差相差转换模块用于接收控制时钟生成模块发送的实时控制时钟脉冲，并根据实时外部时钟脉冲与实时控制时钟脉冲之间的相位差，生成相位差；控制时钟生成模块用于根据相位差，对实时控制时钟脉冲进行调整；使得实时控制时钟脉冲与实时外部时钟脉冲保持同步，由于火箭控制时钟同步装置不是以实时外部时钟脉冲作为控制时钟，而是生成相同周期的实时控制时钟脉冲，能够应用于外部时钟丢失的场景，且在外部时钟未丢失的情况下，能够根据相位差自动对实时控制时钟脉冲的相位进行调整，使其与实时外部时钟脉冲保持同步，不受火箭上复杂电磁环境的干扰，提高了火箭控制时钟的准确性，提高了箭上控制计算机的控制可靠性和控制稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的火箭控制时钟同步装置的结构示意图之一；

图2为本发明提供的时差相差转换方法的示意图；

图3为本发明提供的火箭控制时钟同步装置的结构示意图之二；

图4为本发明提供的火箭控制时钟同步装置的结构示意图之三；

图5为本发明提供的火箭控制时钟同步装置的结构示意图之四；

图6为本发明提供的飞行控制器的结构示意图；

图7为本发明提供的箭上控制计算机的结构示意图。

附图标识：

100：火箭控制时钟同步装置；110：外部时钟输入模块；120：时差相差转换模块；130：控制时钟生成模块；140：输入有效性判决模块；150：数字滤波模块；160：相差有效性判决模块；600：飞行控制器；700：箭上控制计算机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

需要说明的是，本发明中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明提供的火箭控制时钟同步装置的结构示意图之一，如图1所示，该装置包括外部时钟输入模块110、时差相差转换模块120和控制时钟生成模块130。

外部时钟输入模块110的输出端与时差相差转换模块120的第一输入端连接，用于将接收到的实时外部时钟脉冲发送至时差相差转换模块120；

时差相差转换模块120的第二输入端与控制时钟生成模块130的输出端连接，时差相差转换模块120的输出端与控制时钟生成模块130的输入端连接，用于接收控制时钟生成模块130发送的实时控制时钟脉冲，并确定实时外部时钟脉冲与实时控制时钟脉冲之间的相位差；

控制时钟生成模块130用于生成实时控制时钟脉冲，以及基于相位差，对实时控制时钟脉冲进行调整，以使实时控制时钟脉冲与实时外部时钟脉冲保持同步；实时控制时钟脉冲的设定周期与实时外部时钟脉冲的设定周期一致。

具体地，本发明实施例中的火箭控制时钟同步装置可以为火箭箭上控制计算机中飞行处理器中的组成部分。火箭控制时钟同步装置可以通过软件程序实现，也可以为飞行处理器中的设置的硬件电路。

实时外部时钟脉冲，用于对火箭箭上控制计算机中的实时控制时钟脉冲进行修正，使得在飞行处理器中运行的各类飞行控制算法可以按照固定的周期执行。实时控制时钟脉冲，用于触发箭上飞行处理器中运行的各类飞行控制算法进行按照一定的时序执行。例如，实时外部时钟脉冲可以为10ms（毫秒），实时控制时钟脉冲应该为10ms。

外部时钟输入模块110的输入端与多个外部时钟源连接，可以获取多个外部时钟源发送的实时外部时钟脉冲。例如，外部时钟源可以为惯性器件时钟源（比如各类晶体振荡器等），也可以为卫星时钟源（比如各类卫星导航***等）。在接收实时外部时钟脉冲后，外部时钟输入模块110可以对实时外部时钟脉冲进行去噪处理，将去噪后的实时外部时钟脉冲发送至时差相差转换模块120。

时差相差转换模块120具有两个输入端，第一输入端与外部时钟输入模块110的输出端连接，用于获取实时外部时钟脉冲；第二输入端与控制时钟生成模块130的输出端连接，用于获取实时控制时钟脉冲。时差相差转换模块120以实时外部时钟脉冲为参考信号，以实时控制时钟脉冲为反馈信号，将两个信号求偏差后，可以得到实时外部时钟脉冲与实时控制时钟脉冲之间的相位差。如果相位差为零，表示两个时钟脉冲为同步信号，如果相位差不为零，表示两个时钟脉冲为非同步信号。时差相差转换模块120根据相位差，用于对实时控制时钟脉冲的相位进行调整。

控制时钟生成模块130可以为数字控制震荡器，用于生成实时控制时钟脉冲。实时控制时钟脉冲的设定周期与实时外部时钟脉冲的设定周期一致，例如均可以为10ms。

控制时钟生成模块130在接收到相位差后，控制时钟生成模块130可以以频率变化值调整实时控制时钟脉冲的输出频率，使得实时控制时钟脉冲的输出频率发生变化，从而改变输出相位，使得实时控制时钟脉冲的相位与实时外部时钟脉冲的相位保持一致，实现两个时钟脉冲同步。频率变化值与相位差呈一一对应的正比例关系。

本发明实施例提供的火箭控制时钟同步装置，外部时钟输入模块用于接收实时外部时钟脉冲；时差相差转换模块用于接收控制时钟生成模块发送的实时控制时钟脉冲，并根据实时外部时钟脉冲与实时控制时钟脉冲之间的相位差，生成相位差；控制时钟生成模块用于根据相位差，对实时控制时钟脉冲进行调整；使得实时控制时钟脉冲与实时外部时钟脉冲保持同步，由于火箭控制时钟同步装置不是以实时外部时钟脉冲作为控制时钟，而是生成相同周期的实时控制时钟脉冲，能够应用于外部时钟丢失的场景，且在外部时钟未丢失的情况下，能够根据相位差自动对实时控制时钟脉冲的相位进行调整，使其与实时外部时钟脉冲保持同步，不受火箭上复杂电磁环境的干扰，提高了火箭控制时钟的准确性，提高了箭上控制计算机的控制可靠性和控制稳定性。

基于上述实施例，时差相差转换模块具体用于：

确定多个实时控制时钟脉冲与多个实时外部时钟脉冲之间的对应关系；

基于当前实时控制时钟脉冲的上升沿时刻与当前实时控制时钟脉冲对应的实时外部时钟脉冲的上升沿时刻，确定实时控制时钟脉冲相对于实时外部时钟脉冲的超前时间；

基于下一实时控制时钟脉冲的上升沿时刻与当前实时控制时钟脉冲对应的实时外部时钟脉冲的上升沿时刻，确定实时控制时钟脉冲相对于实时外部时钟脉冲的滞后时间；

基于超前时间和滞后时间，确定实时外部时钟脉冲与实时控制时钟脉冲之间的相位差。

具体地，在获取控制时钟生成模块输出的多个实时控制时钟脉冲与外部时钟输入模块输出的多个实时外部时钟脉冲后，时差相差转换模块可以确定实时控制时钟脉冲和实时外部时钟脉冲之间的对应关系。

图2为本发明提供的时差相差转换方法的示意图，如图2所示，以任一实时控制时 钟脉冲为当前实时控制时钟脉冲，以当前实时控制时钟脉冲的上升沿时刻为计时起点，以 当前实时控制时钟脉冲对应的实时外部时钟脉冲的上升沿时刻为计时终点，得到实时控制 时钟脉冲相对于实时外部时钟脉冲的超前时间

。以当前实时控制时钟脉冲的下一实时 控制时钟脉冲的上升沿时刻为计时起点，以当前实时控制时钟脉冲对应的实时外部时钟脉 冲的上升沿时刻为计时终点，得到实时控制时钟脉冲相对于实时外部时钟脉冲的滞后时间

。

由于时钟脉冲都是周期信号，因此，可以根据超前时间

和滞后时间

，确定实 时外部时钟脉冲与实时控制时钟脉冲之间的相位差。

基于上述任一实施例，时差相差转换模块还具体用于：

在超前时间小于滞后时间的情况下，基于超前时间确定实时外部时钟脉冲与实时控制时钟脉冲之间的相位差，并将相位差的调整方向设置为滞后方向；

在超前时间大于滞后时间的情况下，基于滞后时间确定实时外部时钟脉冲与实时控制时钟脉冲之间的相位差，并将相位差的调整方向设置为超前方向。

具体地，对于实时外部时钟脉冲与实时控制时钟脉冲而言，其周期相同，可以用

表示。一个周期对应的相位为

。

在超前时间

小于滞后时间

的情况下，可以将相位差

确定为：

的符号为正，表明相位差的调整方向设置为滞后方向，即调整实时控制时钟 脉冲的相位滞后

个弧度。

在超前时间

大于滞后时间

的情况下，可以将相位差

确定为：

的符号为负，表明相位差的调整方向设置为超前方向，即调整实时控制时钟 脉冲的相位超前

个弧度。

通过上述时差相差转换，能够减少相差的调整幅度，使得实时控制时钟脉冲的调整过程能够保持平滑，减小了对火箭控制时钟的影响程度，提高了箭上控制计算机的控制可靠性和控制稳定性。

基于上述任一实施例，图3为本发明提供的火箭控制时钟同步装置的结构示意图之二，如图3所示，该装置还包括输入有效性判决模块140，用于基于脉冲周期波动设定值和火箭控制时钟脉冲周期设定值，确定时钟脉冲周期波动范围，并基于时钟脉冲周期波动范围和实时外部时钟脉冲，确定实时外部时钟脉冲的有效性判决结果。

输入有效性判决模块140的输入端与外部时钟输入模块110的输出端连接，输入有效性判决模块140的输出端与时差相差转换模块120的第一输入端连接。

具体地，由于火箭上复杂电磁环境的干扰，会导致实时外部时钟脉冲产生信号畸变，可以通过输入有效性判决模块140对其进行有效性判别。

可以在输入有效性判决模块140中设置脉冲周期波动设定值和火箭控制时钟脉冲周期设定值，从而确定时钟脉冲周期波动范围。例如，设置脉冲周期波动设定值为0.5ms，火箭控制时钟脉冲周期设定值为10ms，确定时钟脉冲周期波动范围为[9.5ms，10.5ms]。如果实时外部时钟脉冲的周期在时钟脉冲周期波动范围内，则实时外部时钟脉冲的有效性判决结果为有效，否则为无效。

有效的实时外部时钟脉冲可以发送至时差相差转换模块，对于无效的实时外部时钟脉冲则不做处理。

本发明实施例提供的火箭控制时钟同步装置对实时外部时钟脉冲的有效性进行了判决，提高了火箭控制时钟的准确性，提高了箭上控制计算机的控制可靠性和控制稳定性。

基于上述任一实施例，输入有效性判决模块还用于：

连续获取预设数量的多个外部时钟脉冲；多个外部时钟脉冲是与外部时钟输入模块连接的外部时钟源发送的；

在各个外部时钟脉冲的有效性判决结果均为有效的情况下，确定外部时钟源为有效时钟源，并将外部时钟源发送的时钟脉冲作为实时外部时钟脉冲发送至时差相差转换模块。

具体地，在复杂电磁环境的干扰下，可能出现外部时钟源出现故障的情况，可能表现为个别外部时钟脉冲有效，此时需要根据连续多个外部时钟脉冲进行判断。

输入有效性判决模块可以连续获取预设数量的多个外部时钟脉冲，并对各个外部时钟脉冲进行有效性判决。预设数量可以根据需要进行设置。

在各个外部时钟脉冲的有效性判决结果均为有效的情况下，输入有效性判决模块可以确定外部时钟源为有效时钟源，否则外部时钟源为无效时钟源。

当外部时钟源为有效时钟源时，输入有效性判决模块保持与外部时钟源的连接，将外部时钟源发送的时钟脉冲作为实时外部时钟脉冲发送至时差相差转换模块。当外部时钟源为无效时钟源时，输入有效性判决模块可以选择切换至其他外部时钟源。

本发明实施例提供的火箭控制时钟同步装置对外部时钟源进行了有效性判决，提高了火箭控制时钟的准确性，提高了箭上控制计算机的控制可靠性和控制稳定性。

基于上述任一实施例，外部时钟输入模块与多个候选时钟源连接；多个候选时钟源包括惯性器件时钟源和箭上控制计算机的各个飞行控制器中的时钟源；

外部时钟输入模块还用于：

确定各个候选时钟源的优先级；

基于各个候选时钟源的优先级的高低，对各个候选时钟源进行降序排列，生成候选时钟源选择序列；

在当前候选时钟源被确定为无效时钟源的情况下，在候选时钟源选择序列中选择下一候选时钟源作为外部时钟源。

具体地，箭上控制计算机中可能设置有多个飞行控制器，而每个飞行控制器执行不同的飞行控制算法，也会生成不同的实时控制时钟脉冲。因此，在箭上控制计算机中可能存在多个候选时钟源。

任一飞行控制器中的外部时钟输入模块还可以从多个候选时钟源中选择有效的时钟源，对该飞行控制器中的控制时钟生成模块生成的实时控制时钟脉冲进行调整。

外部时钟输入模块可以确定各个候选时钟源的优先级。例如，火箭控制时钟同步装置可以通过软件程序实现时，可以为将惯性器件时钟源的优先级设置为最高，然后根据各个飞行控制器的实时处理器利用率和/或实时内存使用率，确定各个飞行控制器中的时钟源的优先级。实时处理器利用率较低和/或实时内存使用率较低的飞行处理器所承担的实时算法负荷较低，该处理器中生成的实时控制时钟脉冲可以被认为具有较高的可靠性和准确性，可以确定具有较高的优先级。

外部时钟输入模块根据各个候选时钟源的优先级的高低，对各个候选时钟源进行降序排列，生成候选时钟源选择序列。例如，候选时钟源选择序列可以为{惯性器件时钟源；飞行控制器1中的时钟源；飞行控制器2中的时钟源；飞行控制器3中的时钟源}。

在当前候选时钟源被确定为无效时钟源的情况下，外部时钟输入模块在候选时钟源选择序列中选择下一候选时钟源作为外部时钟源。例如对于飞行处理器3，当前候选时钟源为惯性器件时钟源，当其被确定为无效时钟源时，可以将飞行控制器1中的时钟源作为外部时钟源。

本发明实施例提供的火箭控制时钟同步装置对候选时钟源进行了优先级排序，并选择有效时钟源作为外部时钟源，提高了火箭控制时钟的准确性，提高了箭上控制计算机的控制可靠性和控制稳定性。

基于上述任一实施例，图4为本发明提供的火箭控制时钟同步装置的结构示意图之三，如图4所示，还包括数字滤波模块150；

数字滤波模块150的输入端与时差相差转换模块120的输出端连接，数字滤波模块150的输出端与控制时钟生成模块130的输入端连接，用于对相位差对应的数字信号进行滤波。

具体地，火箭上复杂电磁环境还可能对相位差对应的数字信号产生干扰，因此，可以设置数字滤波模块150进行滤波处理。

数字滤波模块150中可以采用二阶低通滤波算法、限幅消抖滤波法、中位值滤波法和算术平均滤波法等。

基于上述任一实施例，图5为本发明提供的火箭控制时钟同步装置的结构示意图之四，如图5所示，还包括相差有效性判决模块160；

相差有效性判决模块160的输入端与时差相差转换模块120的输出端连接，相差有效性判决模块160的输出端与数字滤波模块150的输入端连接，用于基于预设脉冲相位调整阈值，对相位差的有效性进行判决；在相位差的有效性判决结果为有效的情况下，将相位差对应的数字信号发送至数字滤波模块150。

具体地，相差有效性判决模块用于对相位差是否有效进行判决。

时差相差转换模块生成相位差后，若相位差大于预设脉冲相位调整阈值，则表明 时差相差转换模块可能出错，所得到的相位差的有效性判决结果为无效，不能用于相位调 整。预设脉冲相位调整阈值可以设置为

之间的数值。

相差有效性判决模块160在相位差的有效性判决结果为有效的情况下，将相位差对应的数字信号发送至数字滤波模块150。

本发明实施例提供的火箭控制时钟同步装置通过相差有效性判决模块，对相位差进行了有效性判决，提高了火箭控制时钟的准确性，提高了箭上控制计算机的控制可靠性和控制稳定性。

基于上述任一实施例，图6为本发明提供的飞行控制器的结构示意图，如图6所示，该飞行控制器600包括上述实施例中的火箭控制时钟同步装置100。

具体地，飞行控制器主要用于运行火箭的飞行控制程序，由飞行控制程序计算得到各控制设备的时序控制指令，控制火箭完成点火、分离和姿态调整等飞行控制功能。

本发明实施例提供的飞行控制器内部设置有火箭控制时钟同步装置，提高了火箭控制时钟的准确性，提高了箭上控制计算机的控制可靠性和控制稳定性。

基于上述任一实施例，图7为本发明提供的箭上控制计算机的结构示意图，如图7所示，该箭上控制计算机700包括至少一个如上述实施例中的飞行控制器600。

具体地，箭上控制计算机中可以冗余设置多个飞行控制器，以执行不同的飞行控制程序，冗余设置的数量可以根据需要进行设置。

本发明实施例提供的箭上控制计算机，提高了飞行控制的实时性，能够满足火箭的飞行需求。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干命令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种火箭控制时钟同步装置，其特征在于，包括外部时钟输入模块、时差相差转换模块和控制时钟生成模块；

所述外部时钟输入模块的输出端与所述时差相差转换模块的第一输入端连接，用于将接收到的实时外部时钟脉冲发送至所述时差相差转换模块；

所述时差相差转换模块的第二输入端与所述控制时钟生成模块的输出端连接，所述时差相差转换模块的输出端与所述控制时钟生成模块的输入端连接，用于接收所述控制时钟生成模块发送的实时控制时钟脉冲，并确定所述实时外部时钟脉冲与所述实时控制时钟脉冲之间的相位差；

所述控制时钟生成模块用于生成所述实时控制时钟脉冲，以及基于所述相位差，对所述实时控制时钟脉冲进行调整，以使所述实时控制时钟脉冲与所述实时外部时钟脉冲保持同步；所述实时控制时钟脉冲的设定周期与所述实时外部时钟脉冲的设定周期一致。

2.根据权利要求1所述的火箭控制时钟同步装置，其特征在于，所述时差相差转换模块具体用于：

确定多个实时控制时钟脉冲与多个实时外部时钟脉冲之间的对应关系；

基于当前实时控制时钟脉冲的上升沿时刻与所述当前实时控制时钟脉冲对应的实时外部时钟脉冲的上升沿时刻，确定所述实时控制时钟脉冲相对于所述实时外部时钟脉冲的超前时间；

基于下一实时控制时钟脉冲的上升沿时刻与所述当前实时控制时钟脉冲对应的实时外部时钟脉冲的上升沿时刻，确定所述实时控制时钟脉冲相对于所述实时外部时钟脉冲的滞后时间；

基于所述超前时间和所述滞后时间，确定所述实时外部时钟脉冲与所述实时控制时钟脉冲之间的相位差。

3.根据权利要求2所述的火箭控制时钟同步装置，其特征在于，所述时差相差转换模块还具体用于：

在所述超前时间小于所述滞后时间的情况下，基于所述超前时间确定所述实时外部时钟脉冲与所述实时控制时钟脉冲之间的相位差，并将所述相位差的调整方向设置为滞后方向；

在所述超前时间大于所述滞后时间的情况下，基于所述滞后时间确定所述实时外部时钟脉冲与所述实时控制时钟脉冲之间的相位差，并将所述相位差的调整方向设置为超前方向。

4.根据权利要求1至3任一项所述的火箭控制时钟同步装置，其特征在于，还包括输入有效性判决模块；

所述输入有效性判决模块的输入端与所述外部时钟输入模块的输出端连接，所述输入有效性判决模块的输出端与所述时差相差转换模块的第一输入端连接，用于基于脉冲周期波动设定值和火箭控制时钟脉冲周期设定值，确定时钟脉冲周期波动范围，并基于所述时钟脉冲周期波动范围和所述实时外部时钟脉冲，确定所述实时外部时钟脉冲的有效性判决结果。

5.根据权利要求4所述的火箭控制时钟同步装置，其特征在于，所述输入有效性判决模块还用于：

连续获取预设数量的多个外部时钟脉冲；所述多个外部时钟脉冲是与所述外部时钟输入模块连接的外部时钟源发送的；

在各个外部时钟脉冲的有效性判决结果均为有效的情况下，确定所述外部时钟源为有效时钟源，并将所述外部时钟源发送的时钟脉冲作为实时外部时钟脉冲发送至所述时差相差转换模块。

6.根据权利要求5所述的火箭控制时钟同步装置，其特征在于，所述外部时钟输入模块与多个候选时钟源连接；所述多个候选时钟源包括惯性器件时钟源和箭上控制计算机的各个飞行控制器中的时钟源；

所述外部时钟输入模块还用于：

确定各个候选时钟源的优先级；

基于各个候选时钟源的优先级的高低，对各个候选时钟源进行降序排列，生成候选时钟源选择序列；

在当前候选时钟源被确定为无效时钟源的情况下，在所述候选时钟源选择序列中选择下一候选时钟源作为外部时钟源。

7.根据权利要求1至3任一项所述的火箭控制时钟同步装置，其特征在于，还包括数字滤波模块；

所述数字滤波模块的输入端与所述时差相差转换模块的输出端连接，所述数字滤波模块的输出端与所述控制时钟生成模块的输入端连接，用于对所述相位差对应的数字信号进行滤波。

8.根据权利要求7所述的火箭控制时钟同步装置，其特征在于，还包括相差有效性判决模块；

所述相差有效性判决模块的输入端与所述时差相差转换模块的输出端连接，所述相差有效性判决模块的输出端与所述数字滤波模块的输入端连接，用于基于预设脉冲相位调整阈值，对所述相位差的有效性进行判决；在所述相位差的有效性判决结果为有效的情况下，将所述相位差对应的数字信号发送至所述数字滤波模块。

9.一种飞行控制器，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的火箭控制时钟同步装置。

10.一种箭上控制计算机，其特征在于，包括至少一个如权利要求9所述的飞行控制器。

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