[發(fā)明專利]空間相機(jī)多功能綜合星務(wù)仿真地檢系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310424255.6
• 申請(qǐng)日: 2013-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN103471617A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海龍;李祥之;黃良;趙慶磊;韓誠(chéng)山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 王丹陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間相機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空間相機(jī)多功能綜合星務(wù)仿真地檢系統(tǒng)。

背景技術(shù)

空間相機(jī)作為遙感衛(wèi)星的重要有效載荷，在制圖、建筑、采礦、城市規(guī)劃、土地利用、資源管理、農(nóng)業(yè)調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救災(zāi)和地理信息服務(wù)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。

空間相機(jī)作為載荷發(fā)射升空前，需要在地面進(jìn)行大量測(cè)試實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證需求功能并測(cè)量技術(shù)參數(shù)，為了配合這些實(shí)驗(yàn)，需要相應(yīng)的地檢設(shè)備模擬星上狀態(tài)，控制空間相機(jī)工作，并測(cè)試空間相機(jī)狀態(tài)參數(shù)，為空間相機(jī)提供電源，目前，在地面上對(duì)空間相機(jī)的各狀態(tài)參數(shù)的測(cè)量是通過(guò)幾個(gè)單一的檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，即每個(gè)狀態(tài)參數(shù)通過(guò)一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，然后再將各狀態(tài)參數(shù)整合到一起，由于這些設(shè)備是單一的個(gè)體，集成度和可靠性較差，適用性不廣，每個(gè)檢測(cè)設(shè)備測(cè)量的結(jié)果最終再整合到一起進(jìn)行分析時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，使得測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，因此迫切需求一種高集成性、可靠性強(qiáng)、便于攜帶的空間相機(jī)地檢設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有通過(guò)幾個(gè)單一的檢測(cè)設(shè)備對(duì)空間相機(jī)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量而存在的集成度和可靠性較差、測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高集成性、功能多樣、使用方便、可靠性強(qiáng)并便于攜帶的空間相機(jī)多功能綜合星務(wù)仿真地檢系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

空間相機(jī)多功能綜合星務(wù)仿真地檢系統(tǒng)，包括分別與空間相機(jī)相連的綜合星務(wù)仿真地檢盒、上位機(jī)控制模塊和供電模塊，所述綜合星務(wù)仿真地檢盒由微處理器模塊和與所述微處理器模塊相連的遙控信號(hào)處理模塊、遙測(cè)信號(hào)處理模塊、GPS秒脈沖信號(hào)處理模塊、GPS秒脈沖時(shí)間碼通訊模塊、遙控遙測(cè)通訊模塊組成，所述遙控信號(hào)處理模塊、遙測(cè)信號(hào)處理模塊和GPS秒脈沖信號(hào)處理模塊分別與空間相機(jī)相連，所述GPS秒脈沖時(shí)間碼通訊模塊和遙控遙測(cè)通訊模塊分別與上位機(jī)控制模塊相連；

所述上位機(jī)控制模塊通過(guò)遙控遙測(cè)通訊模塊向微處理器模塊發(fā)送控制指令，按照解析后的控制指令，微處理器模塊向GPS秒脈沖信號(hào)處理模塊發(fā)送GPS秒脈沖信號(hào)，GPS秒脈沖信號(hào)處理模塊對(duì)其進(jìn)行差分處理并將差分后的GPS秒脈沖差分信號(hào)發(fā)送給空間相機(jī)；微處理器模塊向遙控信號(hào)處理模塊發(fā)送遙控信號(hào)并通過(guò)遙控信號(hào)處理模塊發(fā)送給空間相機(jī)，同時(shí)微處理器模塊控制遙控信號(hào)處理模塊采集空間相機(jī)的遙控檢測(cè)信號(hào)并將其發(fā)送給微處理器模塊，微處理器模塊對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，并將遙控信號(hào)檢測(cè)結(jié)果通過(guò)遙控遙測(cè)通訊模塊發(fā)送給上位機(jī)控制模塊，驗(yàn)證遙控信號(hào)的正確性；微處理器模塊控制遙測(cè)信號(hào)處理模塊定時(shí)依次采集空間相機(jī)的遙測(cè)信號(hào)，遙測(cè)信號(hào)處理模塊對(duì)其進(jìn)行運(yùn)放處理，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送給微處理器模塊，上位機(jī)控制模塊通過(guò)遙控遙測(cè)通訊模塊定時(shí)讀取微處理器模塊中的遙測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換結(jié)果；微處理器模塊將其自身產(chǎn)生的GPS秒脈沖信號(hào)整秒時(shí)間碼通過(guò)GPS秒脈沖時(shí)間碼通訊模塊發(fā)送給上位機(jī)控制模塊。

所述上位機(jī)控制模塊包括一臺(tái)分別與所述遙控遙測(cè)通訊模塊、GPS秒脈沖時(shí)間碼通訊模塊和空間相機(jī)相連的上位機(jī)，上位機(jī)中包含有星務(wù)仿真程序，上位機(jī)通過(guò)星務(wù)仿真程序與空間相機(jī)進(jìn)行1553B通訊，完成數(shù)據(jù)上注，所述上位機(jī)通過(guò)遙控遙測(cè)通訊模塊向微處理器模塊發(fā)送控制指令，所述微處理器模塊通過(guò)遙控遙測(cè)通訊模塊向上位機(jī)返還遙控遙測(cè)數(shù)據(jù)參數(shù)，所述上位機(jī)通過(guò)GPS秒脈沖時(shí)間碼通訊模塊接收來(lái)自微處理器模塊的GPS秒脈沖信號(hào)整秒時(shí)間碼。

所述微處理器模塊采用Xilinx公司的型號(hào)為VirtexXCV300的FPGA芯片。

所述遙控信號(hào)處理模塊的電路由光耦、電阻、二極管和三極管組成；所述光耦U10和U13均采用TOSHIBA的TLP521-1型光耦，用于采集空間相機(jī)的遙控檢測(cè)信號(hào)；電阻R32為上拉電阻，用于提高信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力，電阻值為10kΩ；電阻R35和電阻R38均為限流電阻，用于防止電流過(guò)大損壞器件，電阻R35電阻值為2.8kΩ，電阻R38電阻值為3kΩ；電阻R41為匹配電阻，用于去除信號(hào)反射，電阻值為500kΩ；二極管D1為電壓保護(hù)二極管，采用1N4148芯片，用于防止輸入信號(hào)超過(guò)30V損壞器件；三極管U16構(gòu)成OC門，采用2SC3303芯片，光耦U13的引腳4為高電平時(shí)，輸出低電平信號(hào)，否則為開路。