[發明專利]一種實現傳統星載設備、載荷即插即用的方法

在審

• 申請號: 201510814698.5
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN105468558A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 高玉東;曾國強;涂開武;羅濤;吳國福;項軍華;褚金錢;韓大鵬;稅海濤;李志軍;袁福;連一君
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 胡偉華;張小雪

技術領域

本發明涉及一種即插即用設備實現方法，具體地，涉及一種通用星載設備、載荷如星敏感器、陀螺、飛輪等的即插即用PnP(PlugandPlay)方法。

背景技術

隨著軍事戰略的不斷調整和航天技術的不斷進步，衛星模塊化、可更換的需求日益強烈，尤其面對緊急的空間任務需求，按目前的衛星研制流程，通常需要幾個月甚至幾年的時間，這顯然不能滿足需求，必須開發小型且可快速應用的航天器，以便為突發災害和應急事件提供快速響應的空間能力。因此，衛星的模塊化設計以及快速組裝已經成為未來天基平臺發展的一個主要方向。衛星的“即插即用”理念便是基于此提出的。即插即用是指當系統插入一個新設備時，可以在運行過程中動態地進行檢測和配置，而無需手動設置于更改軟件。即插即用的衛星功能部件相對傳統的固定硬件模式，具有更好的靈活性和可擴展性，通過在具備即插即用功能的綜合電子平臺上簡單地“插入”這些功能部件，就可以在短時間內實現衛星電子系統的總裝集成。隨著空間任務日益復雜化，如何進行綜合電子快速研制以滿足空間任務的快速響應成為小衛星領域的研究重點。針對這一情況，本發明提供了一種將即插即用技術應用于衛星綜合電子系統的具體應用方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何克服現有技術的上述缺陷，通過設計一種星載設備、載荷智能接口IISD(IntelligentInterfaceforSpaceborneDevice)，將傳統星載設備、載荷變成即插即用設備。即：傳統的星載設備、載荷+星載設備、載荷智能接口＝即插即用星載設備、載荷。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種實現傳統星載設備、載荷即插即用的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，選擇公共總線作為連接星務計算機與星載設備、載荷智能接口的系統總線；

步驟二，根據選用的公共總線以及設備、載荷硬件設計相應的星載設備、載荷智能接口模塊；

步驟三，定義星載設備、載荷數據自描述文件xTEDS，提供星載設備、載荷的設備信息、輸入輸出接口、輸入輸出接口等參數；

步驟四，將包含不同星載設備、載荷的xTEDS文件下載至相應的星載設備、載荷智能接口中，將星載設備、載荷連同相應的星載設備、載荷智能接口組成的即插即用節點接入公共總線；接入總線后，星載設備、載荷智能接口完成自檢與初始化，同時初始化星載設備、載荷，完成星載設備、載荷的接口配置；星務計算機周期性地對各個載荷設備進行輪詢，當檢測到有新設備、載荷法發送的申請注冊廣播幀，則通過公共總線發送廣播信號握手幀；

步驟五，新上線設備的星載設備、載荷智能接口獲得星務計算機正確的注冊回應后，再將包含其設備信息的xTEDS文件發送給星務計算機，完成星載設備、載荷的注冊；

步驟六，星務計算機根據讀取到的星載設備、載荷配置信息更新內部的xTEDS信息表，獲得星載設備、載荷的操作接口，并完成對新設備、載荷的識別與控制；

步驟七，星務計算機以一定周期輪詢請求所有在線星載設備、載荷的狀態信息，在線設備、載荷收到請求信息后向星務計算機發送應答信息，星務計算機據此確定在線的星載設備、載荷并更新內部存儲單元的星載設備、載荷xTEDS文件，對星載設備、載荷狀態實施維護和管理。

進一步地，所述公共總線為CAN。選取公共總線很重要，在方案初期就應當確定，星務計算機中間件軟件的設計以及星載設備、載荷智能接口IISD模塊的設計都是在其基礎上進行的，它須滿足星上掛載點的數量、高效可靠、配置靈活等要求。

進一步地，所述星載設備、載荷智能接口模塊主要包括控制器，存儲器，公共總線通信接口，星載設備、載荷通信接口，電源，調試接口。由于不同星載設備/載荷使用的接口不同，因而不同的星載設備、載荷其相應的IISD模塊可能會有差異。一般情況下控制器芯片自帶存儲資源能夠滿足程序要求，如有特殊要求，則可外擴存儲器。

進一步地，所述星載設備、載荷自描述文件xTEDS以擴展XML語言描述，xTEDS用于描述星載設備、載荷，包括設備的類型、屬性、能力，定義星務計算機與星載設備、載荷智能接口的通信接口。

進一步地，通過中間件為應用程序提供數據接口，加快應用層軟件的開發。應用層直接調用中間件中的相應設備接口函數實現與設備的數據交互，即應用層只需知道中間件里有哪些系統設備的使用接口而不用關注這些設備的具體細節。