[發明專利]一種適用于星載電子設備的標準化接口裝置

在審

• 申請號: 201210534278.8
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103873598A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 黃旭;張迎春;田佳琳;薛力軍;王剛;吳志遠
• 申請（專利權）人: 深圳航天東方紅海特衛星有限公司
• 主分類號: H04L29/10
• 分類號: H04L29/10;H04L1/00;H04L12/40
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

技術領域

本發明涉及了接口裝置技術領域，特別涉及一種適用于星載電子設備的標準化接口，用于對星載電子設備自身以及多設備之間的通信進行控制。?

背景技術

中國的航天事業起步于20世紀五六十年代。1970年4月24日，第一顆人造地球衛星“東方紅”1號在酒泉發射成功，中國成為世界上第五個發射衛星的國家。自此，中國航天技術有了飛速發展，已經多次成功實現載人航空。由于太空環境的惡劣，以及航空技術本身的尖端性，航天器、衛星以及對應的星載設備的研制是個耗時并且復雜的過程。通常一個大的項目需要很多不同的單位，部門合作，協同完成；每一個項目從用戶提出要求、到總體設計、分系統設計、再到生產驗證、分系統集成驗證、系統集成驗證、到最后的交付，都要經歷2~3年甚至更長的時間，而這樣長的研制周期無法滿足日益增長的國際國內市場對衛星或航天器的需求。?

為加快衛星及航天器的研制周期，借鑒綜合先進商業電子系統的設計策略，對傳統衛星及航天器的研制流程進行變革，需要建立一個有利于開放式系統實現的需求導向環境，采用模塊化設計原則，定義關鍵的接口關系。結合多年的研究設計經驗，本發明的發明人提出星載電子設備接口，該接口方法及裝置屬于一個可維護的被廣泛支持和接受的標準，將符合標準的產品的驗證工作分離于具體的型號研制過程。?

星載電子系統完成星上數據處理、數據傳輸以及設備控制、指令開關等功能，它是衛星在軌正常工作的核心，也是進行衛星標準化設計的關鍵。實現了星上電氣標準化，就可以大大減少在接口上的協調工作，簡化衛星研制工作，并且有利于衛星的自動化、快速化測試與集成，為衛星標準化的研制奠定基礎。?

實施本發明所述星載電子設備接口，星上各部件單機的接口形式被集成簡化，真正地實現了單機的互換性，使批量生產和貨架式產品采購成為可能。各系統單機之間的接口通過標準規范文件形式進行了規定，各部件單機產品可以實現電氣接口零協調，大大簡化研制流程，縮短了衛星的研制周期。?

實施了此星載電子系統接口，可研制統一的電聯試及地面測試設備，既大大縮短了集成、測試的時間，又可大大節約成本。進一步，有利于機械、熱接口的標準化，是航天器平臺標準化的基礎。同時，可方便地實施衛星平臺與載荷、運載的集成、測試，為實現快速制造、快速發射奠定了基礎。?

發明內容

本發明目的在于提供一種星載電子設備的標準化接口裝置，?包括：?多種類型的通道，所述通道包含若干個數據通道、若干個數字I/O通道、若干模擬信號通道；通過所述接口的內部的總線通信模塊、并行通信模塊、控制協調模塊共同工作來對各通道進行管理；其中，所述總線通信模塊，用于實現通信鏈路層、緩存，、物理層、總線以及相應通道之間的數據通信過程；并行通信模塊，用于實現上層數據通道ID的解析以及將總線數據與上位機數據交互；控制協調模塊，用于協調各模塊之間的時序關系和邏輯關系。?

進一步，所述總線通信模塊由接收器模塊和發送器模塊組成；接收器模塊包含由接收子模塊、解碼子模塊和解幀子模塊；所述接收器模塊接收總線上傳輸過來的比特數據流，進行校驗、解碼、解幀后存入接收緩沖器，供協調控制模塊讀取；所述發送器模塊包含發送子模塊、編碼子模塊和組幀子模塊；所述發送器模塊用于當總線空閑時，將來自協調控制模塊的數據進行組幀、編碼后發送出去，供相應節點接收。?

更進一步，所述并行數據轉換模塊包括寫操作模塊、讀操作模塊和仲裁模塊，用于實現接口與上位機的讀/寫操作，以及協調讀/寫操作之間的沖突。?

所述控制協調模塊根據若干數據通道不同的自主功能需求分別將各個數據通道設計成對應不同的功能單元，每一個數據通道可以對應一個功能單元，所述功能單元從直接指令通道單元?、控制執行通道單元、遙測遙控通道單元、測試通道單元及故障診斷通道單元中進行選擇。?

優選地，所述接口中，所述數據通道可互為備份，并且所述標準化接口進一步包括能通過選通方式進行模擬量采集的模擬通道。通過所述接口可以組成總線式拓撲網絡，也可以組成星型拓撲網絡。所述接口包括OD（OC）指令端口，可對星載設備進行開關操作?

優選地，所述接口包括IO端口，可對設備的IO狀態進行檢測。是所述數據通道和數字I/O通道配合可完成總線設備的校時功能。所述數據通道和數字I/O通道配合可完成總線設備的校時功能。所述接口可對模擬量進行采集、組幀經數據通道傳送給相關的設備。

優選地，接口可根據相關的幀信息，切換模擬量采集通道，將相關的輸入模擬量送至模擬量采集通道。?

附圖說明