[發明專利]一種用于微納衛星控制模塊開發測試的星務模擬器及方法

有效

• 申請號: 201610932076.7
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN106598019B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 陳雄姿;謝松;于靈慧
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種用于微納衛星控制模塊開發測試的星務模擬器，其特征在于：所述星務模擬器采用一體化功能設計和通用化接口設計，一方面將遙控指令發送與星務數據中轉兩項功能融為一體，另一方面采用標準化的指令文件來表示和管理測試中需要使用指令和數據塊；所述星務模擬器包括星務模擬器硬件、指令文件和星務模擬器應用程序三個部分；

所述星務模擬器硬件，主體是一臺工控機，其內部配置一塊PCI RS-422總線卡、一塊PCI CAN總線卡和一塊以太網卡；所述工控機負責運行整個星務模擬器應用程序；所述PCIRS-422總線卡用于同動力學仿真計算機進行通信，發送GNSS數據輪詢指令，實時獲取GNSS數據；所述PCI CAN總線卡用于向微納衛星控制模塊發送輪詢指令、間接指令、數據塊、星時廣播數據和GPS廣播數據，同時接收控制模塊返回的指令應答、速變和緩變遙測、重要保存數據以及內存下卸數據；所述以太網卡用于通過UDP協議向數據庫和遙測顯示前端發送速變和緩變遙測數據；

所述指令文件，采用規范統一的XML模板來表示和管理微納衛星控制模塊測試過程中所有需要用到的間接指令、數據塊以及為了提高測試自動化水平而設計的間接指令序列和數據塊序列，供星務模擬器應用程序讀取和使用；所述指令文件分為間接指令合集文件、間接指令序列文件、數據塊文件和數據塊序列文件四類；對于任意某顆衛星，間接指令合集文件只有一個，包含了所有的間接指令；每一個間接指令序列、數據塊以及數據塊序列都會擁有自己單獨的一個文件；

所述星務模擬器應用程序，負責讓用戶進行間接指令和數據塊的發送操作、讀取XML格式指令文件、驅動星務模擬器硬件中的RS-422總線卡、CAN總線卡和以太網卡與外系統進行通信、處理接收到的總線通信數據、執行與管理測試流程；所述星務模擬器應用程序基于.net架構實現，包含板卡驅動模塊、通用指令接口模塊、RS-422總線通訊數據處理模塊、CAN總線通訊數據處理模塊、測試流程執行與管理模塊以及用戶操作與結果顯示窗體模塊六個功能模塊。

2.根據權利要求1所述的一種用于微納衛星控制模塊開發測試的星務模擬器，其特征在于：所述指令文件均由基本信息表和指令列表組成；所述基本信息表的屬性包括衛星名稱和指令類型，所述的指令列表中每一條指令都至少包含指令名稱、指令數據、指令長度、發送標識符、接收標識符、響應時間閾值、響應數據長度和正確響應數據八個屬性；對于所述指令序列文件和數據塊序列文件，指令列表中的每一條指令還增加一個執行時間屬性。

3.根據權利要求1所述的一種用于微納衛星控制模塊開發測試的星務模擬器，其特征在于：

所述板卡驅動模塊，用于驅動CAN總線卡、RS-422總線卡和以太網卡執行數據收發功能，實現與外系統的數據交互；

所述通用指令接口模塊，基于.net中XML組件來實現指令文件的讀取，定義CommandData類，它具有指令文件基本信息表和指令列表的所有屬性，通過建立該類的實例和數組來存放讀入的間接指令或者數據塊的信息；

所述RS-422總線通訊數據處理模塊，負責根據廣播數據協議將從動力學仿真計算機輪詢到的GNSS數據拆解為星時廣播數據和GPS廣播數據；

所述CAN總線通訊數據處理模塊，負責在同微納衛星控制模塊通信過程中對發送的輪詢指令、間接指令、數據塊、星時廣播數據和GPS廣播數據按照CAN總線標準幀格式進行組幀操作，對接收到的指令應答、速變遙測、緩變遙測、重要保存數據和內存下卸數據進行解幀操作；

所述測試流程執行與管理模塊，負責調用板卡驅動模塊、通用指令接口模塊、RS-422總線通訊數據處理模塊和CAN總線通訊數據處理模塊執行測試任務；

所述用戶操作與結果顯示窗體模塊，提供用戶操作界面，分別設置GNSS數據輪詢使能、速變遙測輪詢使能、緩變遙測輪詢使能、重要保存數據輪詢使能和內存下卸輪詢使能；控制測試的開始和停止；提供間接指令、間接指令序列、數據塊、數據塊序列的列表顯示供用戶選擇發送；該模塊能夠源碼顯示指令應答、速變和緩變遙測數據、重要保存數據以及內存下卸數據；同時，還能顯示星時和指令發送是否成功信息。