[發(fā)明專利]衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010679551.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN111917453B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉彬;田小莉;胡生旺;鄒玉龍;牛崇;趙帥;邵瑞強(qiáng);石碧舟;周黎莎;王學(xué)良;劉迎春;龔文斌;張軍;沈苑;蔣桂忠;林寶軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院;上海微小衛(wèi)星工程中心
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185
• 代理公司: 上海智晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

1.一種衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)，其特征在于，包括：

多個(gè)衛(wèi)星分系統(tǒng)，被配置為收集星上任務(wù)數(shù)據(jù)和整星遙測(cè)數(shù)據(jù)，并將所述星上任務(wù)數(shù)據(jù)和整星遙測(cè)數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)路由中心；

所述網(wǎng)絡(luò)路由中心，被配置為所述多個(gè)衛(wèi)星分系統(tǒng)之間通信的路由中轉(zhuǎn)中心；

所述網(wǎng)絡(luò)路由中心，被配置為存儲(chǔ)和管理所述星上任務(wù)數(shù)據(jù)和整星遙測(cè)數(shù)據(jù)，并形成共享數(shù)據(jù)和/或關(guān)鍵數(shù)據(jù)，根據(jù)所述共享數(shù)據(jù)和/或關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行整星的自主健康管理，以提高健壯性、自主健康管理能力和避免整星數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理策略不完備；

所述網(wǎng)絡(luò)路由中心，還被配置為對(duì)所述關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；

所述衛(wèi)星分系統(tǒng)包括測(cè)控與星務(wù)分系統(tǒng)、載荷分系統(tǒng)、數(shù)傳分系統(tǒng)和姿軌控分系統(tǒng)，每個(gè)衛(wèi)星分系統(tǒng)包括核心處理單元和根據(jù)分系統(tǒng)功能配置的不同功能模塊，分系統(tǒng)功能模塊作為核心處理單元的下位機(jī)工作，每個(gè)分系統(tǒng)的核心處理單元包括：

每個(gè)所述衛(wèi)星分系統(tǒng)的核心處理單元包括采集及控制模塊，以及計(jì)算模塊；

VPX機(jī)箱，被構(gòu)造為具有9個(gè)插槽；

電源板、信號(hào)處理主板、信號(hào)處理備板、計(jì)算機(jī)主板、計(jì)算機(jī)備板、采集及控制主板、采集及控制備板、數(shù)據(jù)交換主板、數(shù)據(jù)交換備板分別插入一個(gè)插槽內(nèi)；

根據(jù)所述衛(wèi)星分系統(tǒng)的功能配置不同類型板卡的所述信號(hào)處理主板和所述信號(hào)處理備板；

所述數(shù)據(jù)交換主/備板與信號(hào)處理主板、信號(hào)處理備板、計(jì)算機(jī)主板、計(jì)算機(jī)備板、采集及控制主板及采集及控制備板均通過SRIO總線、SpaceWire總線或TTEthernet總線連接；

在每個(gè)衛(wèi)星分系統(tǒng)的核心處理單元中，所述數(shù)據(jù)交換主/備板、信號(hào)處理主板、信號(hào)處理備板、計(jì)算機(jī)主板、計(jì)算機(jī)備板、采集及控制主板、采集及控制備板及電源板之間通過所述數(shù)據(jù)交換主/備板進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；

各個(gè)衛(wèi)星分系統(tǒng)核心處理單元的計(jì)算模塊互為備份，當(dāng)某一衛(wèi)星分系統(tǒng)核心處理單元的計(jì)算模塊出現(xiàn)故障時(shí)，其他分系統(tǒng)核心處理單元的計(jì)算模塊對(duì)其進(jìn)行軟件重構(gòu)，重新定義其功能，替代出現(xiàn)故障的衛(wèi)星分系統(tǒng)核心處理單元的計(jì)算模塊；

根據(jù)所述共享數(shù)據(jù)和/或關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行整星的自主健康管理包括：

所述網(wǎng)絡(luò)路由中心對(duì)關(guān)鍵遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行判讀，得到各個(gè)衛(wèi)星分系統(tǒng)的健康狀態(tài)，并根據(jù)所述健康狀態(tài)獲取處置執(zhí)行動(dòng)作，處置執(zhí)行動(dòng)作包括對(duì)存在異常的衛(wèi)星分系統(tǒng)進(jìn)行星上自主處置，和/或向地面測(cè)控站下發(fā)衛(wèi)星遙測(cè)數(shù)據(jù)，等待接收衛(wèi)星遙控指令；

所述網(wǎng)絡(luò)路由中心將收集到的各個(gè)衛(wèi)星分系統(tǒng)的內(nèi)部遙測(cè)數(shù)據(jù)按照不同衛(wèi)星分系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)存儲(chǔ)，根據(jù)地面測(cè)控站要求，將特定單機(jī)在特定時(shí)間收集的內(nèi)部遙測(cè)數(shù)據(jù)通過數(shù)傳分系統(tǒng)或測(cè)控與星務(wù)分系統(tǒng)下發(fā)至所述地面測(cè)控站；

所述網(wǎng)絡(luò)路由中心還對(duì)各個(gè)衛(wèi)星分系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，在所述衛(wèi)星分系統(tǒng)發(fā)生異常情況時(shí)，根據(jù)地面測(cè)控站指令向衛(wèi)星分系統(tǒng)發(fā)送待恢復(fù)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，或衛(wèi)星分系統(tǒng)自主從網(wǎng)絡(luò)路由中心恢復(fù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)，其特征在于，

所述測(cè)控與星務(wù)分系統(tǒng)接收并執(zhí)行地面測(cè)控站上行遙控?cái)?shù)據(jù)，向地面測(cè)控站穩(wěn)定下發(fā)所述整星遙測(cè)數(shù)據(jù)，執(zhí)行衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間的熱控管理、能源管理、衛(wèi)星遙控遙測(cè)及載荷管理；

所述載荷分系統(tǒng)根據(jù)衛(wèi)星具體功能執(zhí)行整星載荷任務(wù)；

所述數(shù)傳分系統(tǒng)接收上行遙控指令，接收衛(wèi)星注入數(shù)據(jù)，高速下發(fā)所述整星遙測(cè)數(shù)據(jù)；

所述姿軌控分系統(tǒng)控制衛(wèi)星從入軌到壽命結(jié)束的全任務(wù)周期的姿態(tài)指向和工作軌道，以執(zhí)行衛(wèi)星對(duì)地覆蓋、載荷與測(cè)控天線對(duì)地指向、能源獲取及穩(wěn)定變軌。

3.如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)控與星務(wù)分系統(tǒng)包括測(cè)控分系統(tǒng)與星務(wù)分系統(tǒng)，所述測(cè)控分系統(tǒng)接收、轉(zhuǎn)發(fā)以及執(zhí)行地面測(cè)控站上行遙控?cái)?shù)據(jù)和下發(fā)整星遙測(cè)數(shù)據(jù)；

所述星務(wù)分系統(tǒng)執(zhí)行衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間的熱控管理、能源管理、衛(wèi)星遙控遙測(cè)及載荷管理；

所述數(shù)傳分系統(tǒng)執(zhí)行星地高速數(shù)據(jù)的下行以及星間通信，執(zhí)行星間數(shù)據(jù)交互，多顆衛(wèi)星通過各自的數(shù)傳分系統(tǒng)進(jìn)行星間鏈路互聯(lián)，多衛(wèi)星配合完成復(fù)雜任務(wù)；

所述姿軌控分系統(tǒng)通過維持衛(wèi)星的姿態(tài)以保證測(cè)控與星務(wù)分系統(tǒng)、數(shù)傳分系統(tǒng)以及載荷分系統(tǒng)的天線指向正確。