星载信息网络静电释放工程试验系统技术方案

本发明专利技术提供的一种星载信息网络静电释放工程试验系统，包括：电测间，在所述电测间内设有电磁兼容性暗室；第一路由器和第二路由器，所述第一路由器和所述第二路由器设置在所述电磁兼容性暗室内，所述第一路由器和所述第二路由器之间连接受测电缆；基带数据加载器，所述基带数据加载器设置在所述电测间内，所述基带数据加载器设置在所述电磁兼容性暗室外，所述基带数据加载器设置通过连接电缆分别与所述第一路由器及所述第二路由器连接；脉冲放电源设备，所述脉冲放电源设备设置在所述电磁兼容性暗室内。本发明专利技术具有以下优势：为后续静电辐射放电、静电传导放电和静电注入放电提供试验环境，确保SpW星载信息网络ESD试验的有效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星测试领域，更具体地说特别是涉及一种星载信息网络静电释放工程试验系统。
技术介绍
随着卫星遥感数据和有效载荷数量的增长，RS-422/485、CAN、MIL-STD-1553等低速总线已不能满足数据处理总线带宽的需求，而新型高速串行总线——SpW总线的应用将在数传系统的研制中发挥着重要作用。SpW总线由欧空局、欧洲空间公司和学术界共同制定，其协议标准经过不断完善，已正式发布为ECSS－E－50－12C。它是一种高速的、点对点、全双工的串行总线网络，以IEEE-1355－1995和LVDS两个商业标准为基础，汲取了1394总线、ATM和以太网技术的优点，同时兼顾空间应用的特点。SpW网络致力于航天器有效载荷系统数据和控制信息的处理，以满足未来高性能高速数据传输为目标，提供一种统一的用来连接传感器、数据处理单元、大容量存储器的基础架构。SpW网络技术已成功应用于ESA、NASA、JAXA等主要航天机构的多个空间任务，如MarsExpress、Gaia、水星探测器等。国内某气象卫星首次应用该技术，实现多载荷数据的网络传输。综上所述，SpW星载信息网络技术在国际、国内航天任务中都具有广泛的工程应用背景，但其网络抗ESD试验性能尚未给出相应的工程验证方法，目前没有发现同本专利技术类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种面向整星信息网络ESD工程试验的星载信息网络静电释放工程试验系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种星载信息网络静电释放工程试验系统，包括：电测间，在所述电测间内设有电磁兼容性暗室；第一路由器和第二路由器，所述第一路由器和所述第二路由器设置在所述电磁兼容性暗室内，所述第一路由器和所述第二路由器之间连接受测电缆；基带数据加载器，所述基带数据加载器设置在所述电测间内，所述基带数据加载器设置在所述电磁兼容性暗室外，所述基带数据加载器设置通过连接电缆分别与所述第一路由器及所述第二路由器连接；脉冲放电源设备，所述脉冲放电源设备设置在所述电磁兼容性暗室内。优选地，所述基带数据加载器包括：存储器，所述存储器与外界的工控机通讯；现场可编程逻辑门阵列，所述现场可编程逻辑门阵列与所述存储器连接；链路高速控制器，所述链路高速控制器与所述现场可编程逻辑门阵列连接；差分转换器，所述差分转换器与所述链路高速控制器连接；接口，所述接口与所述差分转换器连接；所述基带数据加载器设置通过所述接口经由所述连接电缆分别与所述第一路由器及所述第二路由器连接。优选地，所述接口为SpaceWire接口。优选地，所述存储器为NAND存储器。优选地，所述控制器为链路高速控制器。优选地，在所述基带数据加载器与所述第二路由器之间连接的所述连接电缆上连接有链路分析仪。优选地，所述连接电缆为SpaceWire连接电缆。优选地，所述第一路由器及所述第二路由器外接数据采集设备及供电设备；所述数据采集设备及所述供电设备设置在所述电测间内，所述数据采集设备及所述供电设备设置在所述电磁兼容性暗室外。与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：为后续静电辐射放电、静电传导放电和静电注入放电提供试验环境，确保SpW星载信息网络ESD试验的有效性。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征目的和优点将会变得更明显。图1为本专利技术星载信息网络静电释放工程试验系统原理图；图2为本专利技术星载信息网络静电释放工程试验系统静电辐射放电试验框图；图3为本专利技术星载信息网络静电释放工程试验系统静电传导放电试验框图；图4为本专利技术星载信息网络静电释放工程试验系统静电注入放电试验框图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术星载信息网络静电释放工程试验系统，如图1所示，实施例由2台路由器(每个路由器具有5个SpW接口)、1台基带数据加载器(模拟4个SpW网络节点)、1台网络链路分析仪(在放电过程中，实时监视网络状态)、专业ESD(静电释放)脉冲放电源和供配电、数据采集等外围设备组成。为了便于描述，本实例给出的ESD试验系统以两台路由器(第一路由器和第二路由器)之间连接的SpW电缆为受测对象，放置于专业EMC(电磁兼容性)暗室，受测网络系统外围设备，如供配电设备、数据加载设备及数据采集设备等，都放置于EMC暗室外的电测间，以达到空间隔离，避免放电源干扰其他设备而引起SpW网络通信中断等故障现象。本实施方案提供的SpW星载信息网络静电辐射放电试验方法，如图2所示，其主要目的是模拟卫星在轨产生静电辐射放电现象，考查其是否影响SpW网络正常通信，验证SpW信息网络抗ESD辐射放电性能。10kV脉冲放电源放置于屏蔽罩中，其正、负线引出，将正、负导电端子接至放电电极相应端口(模拟尖端放电)，在距离受测对象30cm处，以30次/秒的放电脉冲周期进行放电试验。通过网络链路分析仪监视SpW链路状态，通过地面数据采集设备记录SpW丢包次数。要求整个放电过程中，SpW链路不异常中断，SpW数据包不出现丢包现象。本实施方案提供的SpW星载信息网络静电传导放电试验方法，如图3所示，其主要目的是模拟卫星在轨产生静电传导放电现象，考查其是否影响SpW网络正常通信，验证SpW信息网络抗ESD传导放电性能。10kV脉冲放电源放置于屏蔽罩中，其正、负线引出，将其正、负导电端子短接，形成传导环路，并将脉冲放电源的正线绝缘外蒙皮与SpW电缆绝缘外蒙皮紧贴耦合，以30次/秒的放电脉冲周期进行放电试验。通过网络链路分析仪监视SpW链路状态，通过地面数据采集设备记录SpW丢包次数。要求整个放电过程中，SpW链路不异常中断，SpW数据包不出现丢包现象。本实施方案提供的SpW星载信息网络静电注入放电试验方法，如图4所示，其主要目的是模拟卫星在轨产生静电注入放电现象，考查其是否影响SpW网络正常通信，验证SpW信息网络抗ESD传导放电性能。10kV脉冲放电源放置于屏蔽罩中，其正、负线引出，将正导电端子接至受测SpW电缆绝缘外蒙皮，负导电端子接至设备二次地，以30次/秒的放电脉冲周期进行放电试验。通过网络链路分析仪监视SpW链路状态，通过地面数据采集设备记录SpW丢包次数。要求整个放电过程中，SpW链路不异常中断，SpW数据包不出现丢包现象。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载信息网络静电释放工程试验系统，其特征在于，包括：电测间，在所述电测间内设有电磁兼容性暗室；第一路由器和第二路由器，所述第一路由器和所述第二路由器设置在所述电磁兼容性暗室内，所述第一路由器和所述第二路由器之间连接受测电缆；基带数据加载器，所述基带数据加载器设置在所述电测间内，所述基带数据加载器设置在所述电磁兼容性暗室外，所述基带数据加载器设置通过连接电缆分别与所述第一路由器及所述第二路由器连接；脉冲放电源设备，所述脉冲放电源设备设置在所述电磁兼容性暗室内。

【技术特征摘要】
1.一种星载信息网络静电释放工程试验系统，其特征在于，包括：电测间，在所述电测间内设有电磁兼容性暗室；第一路由器和第二路由器，所述第一路由器和所述第二路由器设置在所述电磁兼容性暗室内，所述第一路由器和所述第二路由器之间连接受测电缆；基带数据加载器，所述基带数据加载器设置在所述电测间内，所述基带数据加载器设置在所述电磁兼容性暗室外，所述基带数据加载器设置通过连接电缆分别与所述第一路由器及所述第二路由器连接；脉冲放电源设备，所述脉冲放电源设备设置在所述电磁兼容性暗室内。2.根据权利要求1所述的星载信息网络静电释放工程试验系统，其特征在于，所述基带数据加载器包括：存储器，所述存储器与外界的工控机通讯；现场可编程逻辑门阵列，所述现场可编程逻辑门阵列与所述存储器连接；链路高速控制器，所述链路高速控制器与所述现场可编程逻辑门阵列连接；差分转换器，所述差分转换器与所述链路高速控制器连接；接口，所述接口与所述差分转换器连接；所述基带数据加载器设置通过所述接口经由...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震，董瑶海，姜通，范颖婷，高宇翔，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31