[發(fā)明專利]一種小衛(wèi)星信號(hào)處理單元工作過(guò)程模擬方法、裝置及裝置中邏輯狀態(tài)機(jī)工作方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910312728.7
• 申請(qǐng)日: 2009-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101777085A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉旺;趙光權(quán);彭宇;馬飛;彭喜元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G05B19/418
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 王吉東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星仿真測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種小衛(wèi)星信號(hào)處理單元工作過(guò)程模擬方法、裝置及裝置中邏輯狀態(tài)機(jī)工作方法。

背景技術(shù)

在衛(wèi)星系統(tǒng)中，通過(guò)衛(wèi)星中心計(jì)算機(jī)對(duì)衛(wèi)星執(zhí)行器件（如衛(wèi)星飛輪、磁力矩器等）的控制來(lái)調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)，同時(shí)通過(guò)中心計(jì)算機(jī)獲得衛(wèi)星敏感器件（如太陽(yáng)敏感器等）的數(shù)據(jù)。衛(wèi)星執(zhí)行器件與衛(wèi)星敏感器件產(chǎn)生的信號(hào)有些是模擬的物理量（如轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)、電流信號(hào)等）。如圖1所示，衛(wèi)星信號(hào)處理單元是衛(wèi)星中心計(jì)算機(jī)與各衛(wèi)星部件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的橋梁，其作用是將衛(wèi)星部件產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)不能夠直接處理的模擬量轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以直接處理的數(shù)字量，為衛(wèi)星中心計(jì)算機(jī)提供可處理的數(shù)據(jù)，并將中心計(jì)算機(jī)的指令和數(shù)據(jù)傳送給各衛(wèi)星部件。

衛(wèi)星信號(hào)處理單元在衛(wèi)星系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，但在衛(wèi)星研制初期，為驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性，采用實(shí)際信號(hào)處理單元進(jìn)行測(cè)試成本高、研制周期長(zhǎng)，故研制出一個(gè)能夠模擬實(shí)際的衛(wèi)星信號(hào)處理單元工作且低成本、研制周期短、具有靈活、完備的功能修改能力的衛(wèi)星信號(hào)處理單元模擬器備受關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決在衛(wèi)星研制初期，對(duì)衛(wèi)星設(shè)備進(jìn)行測(cè)試時(shí)實(shí)際的衛(wèi)星信號(hào)處理單元成本高、研制周期長(zhǎng)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種小衛(wèi)星信號(hào)處理單元工作過(guò)程模擬方法及裝置。

本發(fā)明的一種小衛(wèi)星信號(hào)處理單元工作過(guò)程模擬方法，它的模擬過(guò)程為：

步驟一：接收動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，同時(shí)接收中心計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，所述動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)包括太陽(yáng)敏感器數(shù)據(jù)，所述中心計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)包括飛輪控制電壓和磁力矩器控制電壓；

步驟二：根據(jù)動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)選出太陽(yáng)敏感器數(shù)據(jù)，同時(shí)利用飛輪控制電壓和磁力矩器控制電壓對(duì)飛輪模型和磁力矩器模型進(jìn)行解算，分別獲得飛輪轉(zhuǎn)速的解算數(shù)據(jù)和磁力矩器電壓的解算數(shù)據(jù)；

步驟三：將太陽(yáng)敏感器數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線轉(zhuǎn)發(fā)至中心計(jì)算機(jī)，同時(shí)將所有解算數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線發(fā)送至中心計(jì)算機(jī)，并將所有解算數(shù)據(jù)通過(guò)RS-485總線發(fā)送至動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)。

本發(fā)明的一種小衛(wèi)星信號(hào)處理單元模擬裝置，其特征在于它包括CAN接口電路、FPGA通訊控制電路、DSP解算電路、X_RS485接口電路和S_RS485接口電路，CAN接口電路的第一數(shù)據(jù)通訊口為中心計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通訊口，所述CAN接口電路的第二數(shù)據(jù)通訊口連接FPGA通訊控制電路的CAN并行數(shù)據(jù)通訊口，所述FPGA通訊控制電路的請(qǐng)求解算數(shù)據(jù)通訊口連接DSP解算電路的解算數(shù)據(jù)通訊口，所述FPGA通訊控制電路的解算數(shù)據(jù)輸出端連接X(jué)_RS485接口電路的串行數(shù)據(jù)輸入端，所述X_RS485接口電路的串行數(shù)據(jù)輸出端為動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)輸出端，F(xiàn)PGA通訊控制電路的RS-485串行數(shù)據(jù)輸入端連接S_RS485接口電路的串行數(shù)據(jù)輸出端，所述S_RS485接口電路的串行數(shù)據(jù)輸入端為動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)輸入端。

基于上述裝置的一種小衛(wèi)星信號(hào)處理單元模擬裝置中邏輯狀態(tài)機(jī)工作方法，它包括CAN接口數(shù)據(jù)接收狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程、CAN接口數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程、S_RS485接口數(shù)據(jù)接收狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程、X_RS485接口數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程、太陽(yáng)敏感器數(shù)據(jù)處理狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程、磁力矩器數(shù)據(jù)處理狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程和飛輪數(shù)據(jù)處理狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的方法提供了一種實(shí)現(xiàn)具有靈活、完備的功能修改能力的衛(wèi)星信號(hào)處理單元模擬器的方法；本發(fā)明的FPGA通訊控制電路中的邏輯狀態(tài)機(jī)使得小衛(wèi)星信號(hào)處理單元模擬器具有了靈活、完備的功能修改能力；本發(fā)明引入DSP解算電路，提高了運(yùn)算效率；本發(fā)明的裝置資金投入少，研制周期短。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)際的衛(wèi)星信號(hào)處理單元與衛(wèi)星部件的連接關(guān)系示意圖，圖2是本發(fā)明的一種小衛(wèi)星信號(hào)處理單元模擬方法的流程圖，圖3是本發(fā)明的一種小衛(wèi)星信號(hào)處理單元模擬裝置的原理示意圖，圖4是本發(fā)明的CAN接口數(shù)據(jù)接收狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程示意圖，圖5是本發(fā)明的CAN接口數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程示意圖、圖6是本發(fā)明的S_RS485接口數(shù)據(jù)接收狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程示意圖，圖7是本發(fā)明的X_RS485接口數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程示意圖，圖8是本發(fā)明的太陽(yáng)敏感器數(shù)據(jù)處理狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程示意圖，圖9是本發(fā)明的磁力矩器數(shù)據(jù)處理狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程示意圖，圖10是本發(fā)明的飛輪數(shù)據(jù)處理狀態(tài)機(jī)工作過(guò)程示意圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖2具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種小衛(wèi)星信號(hào)處理單元工作過(guò)程模擬方法，其特征在于它的模擬過(guò)程為：