[發明專利]一種小衛星CAN總線監視系統

有效

• 申請號: 201410178836.0
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103957136B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 樊妍睿;楊海龍;柳佳;何銘俊;李泓杉
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/40;H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 陳鵬

技術領域

本發明涉及一種基于PXI總線的小衛星CAN總線數據處理系統。

背景技術

CAN總線是小衛星星務系統的重要組成部分，即星務系統通過基于CAN總線的現場網絡來協調、控制星上設備的相互連接，完成包括信息流、動作流、能量流的動態作業。在衛星測試過程中，可通過監視CAN總線上的數據流信息，來分析并定位系統故障，查找隱患。

現有的CAN總線監視器，其歷史數據是以原始幀為單位存儲在一個文本文件中的，并沒有對幀數據進行分類解包，在查詢和排故過程中，只能從大量的數據中逐幀查找，查詢速度慢，定位問題較困難。同時，現有的CAN總線監視器功能較單一，不能與其他設備集成，增加了測試設備的復雜性。

縱觀各個行業的測試技術應用和發展，測試設備的小型化、一體化、智能化是測試發展的趨勢?？紤]小衛星自身體積小、研制周期短的特點，結合未來小衛星研制周期短、數量多的需求，要求小衛星測試系統具備體積小、集成度高、快速構建等特點，而現有的CAN總線監視器顯然已經無法滿足上述要求。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種新型的小衛星CAN總線監視系統，通過采用PXI總線技術和虛擬儀器技術，實現了CAN總線監視的模塊化和板卡化，便于和其他測試設備進行集成，實現便攜式的CAN總線測試設備。同時，通過零槽控制器對CAN總線的原始數據進行解析，獲取輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數據塊和廣播信息并分類顯示和存儲，便于衛星測試過程中CAN總線數據的查詢和問題定位。

本發明的技術解決方案是：一種小衛星CAN總線監視系統，包括安裝于PXI機箱內部的零槽控制器和CAN總線數據采集卡，CAN總線數據采集卡通過CAN電纜實時采集衛星CAN總線上的數據，并通過PXI總線發送給零槽控制器，零槽控制器對傳來的衛星CAN總線數據進行實時處理和顯示；所述的零槽控制器包括配置模塊、接收模塊、解析模塊、顯示模塊、保存模塊和查詢模塊，其中：

配置模塊：將不同型號衛星的CAN總線通信協議分別以配置文件的形式進行存儲；所述的配置文件包括數據優先級、站地址和數據幀類型三類信息，其中數據優先級用于標識不同類型數據幀的優先級別，站地址表示數據幀的來源或目標發送地址，數據幀類型包括輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數據塊和廣播；

接收模塊：監聽CAN總線上發送過來的數據并接收，根據CAN總線通信協議中的標準CAN幀格式，將接收到的數據進行格式化處理后送至解析模塊和顯示模塊；

解析模塊：調用配置模塊中的配置文件，從接收模塊發來的標準CAN幀中識別出不同類型的數據幀，對于僅從單個數據幀即可獲取完整數據信息的單幀數據，直接送至顯示模塊和保存模塊；對于需要多個數據幀進行組合才能獲取完整數據信息的多幀數據，首先對需要關聯組合的數據幀進行數據組包，并將組包后的數據送至顯示模塊和保存模塊；

顯示模塊：實時顯示接收模塊格式化后的標準CAN幀、解析模塊處理得到的輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數據塊和廣播；

保存模塊：將接收模塊接收到的原始CAN總線數據以幀為單位，按接收的時間順序進行存儲；將解析模塊處理得到的遙測包、上行數據塊和廣播均以包為單位，按數據包時間順序進行存儲，所述的數據包時間為該包數據包括的第一幀數據出現的時間；將解析模塊處理得到的輪詢控制序列和間接指令以幀為單位，按接收的時間順序進行存儲；

查詢模塊：對保存模塊中存儲的數據，分成原始幀、輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數據塊和廣播六種類別進行查詢。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)本發明CAN總線監視系統基于PXI總線技術，用零槽控制器和CAN總線數據采集卡代替原來的計算機和CAN總線轉接盒，將系統集中于一個PXI機箱中，通過PXI總線進行通信，實現了測試設備的模塊化和板卡化，同時還可與其他測試設備集成在一起，節省了測試資源，使衛星測試設備具有了較好的集成性和便攜性；

(2)本發明系統將CAN總線數據進行分類解析，解出輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數據塊和廣播信息，并分類進行顯示和存儲，便于衛星測試時對CAN總線數據進行監視和查詢，在測試排故過程中，便于問題定位。

附圖說明

圖1為本發明監視系統的組成原理圖；

圖2為本發明監視系統的數據解析流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明CAN總線監視系統從硬件上主要包括PXI機箱、零槽控制器和CAN卡。

1)PXI機箱