多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，其主要的处理板均为相同尺寸，由主板模块、PCIE通信模块、FPGA数据处理模块、外部接口模块组成，所述外部接口模块包含适应多个应用场景的接口模块，所述外部接口模块与所述FPGA数据处理模块连接交换外部数据，所述FPGA数据处理模块对外部数据进行处理后，通过所述PCIE通信模块与所述主板模块进行数据交换，进行数据的处理与存储，所述外部接口模块能够适应不同的应用场景进行配置。本实用新型专利技术由于采用多种外部数据接口，所以能够应对多种载荷设备，具有高兼容性、灵活的可配置性和可扩展性。

Multi interface configurable space-based load test data exchange processing device

The utility model provides a multi interface configurable space-based load test data exchange processing device. The main processing boards are all the same size, which are composed of the main board module, the PCIE communication module, the FPGA data processing module and the external interface module, and the external interface module contains interface modules adapted to a number of application scenes. The external interface module is connected with the FPGA data processing module to exchange external data. After processing the external data of the FPGA data processing module, the data is exchanged between the PCIE communication module and the main board module to process and store the data, and the external interface module can adapt to different application fields. The scenery is configured. Because the utility model adopts a variety of external data interfaces, it can cope with a variety of load equipment, with high compatibility, flexible configurability and extensibility.

【技术实现步骤摘要】
多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置
本技术涉及一种多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，具体涉及一种可应对多种复杂载荷测试数据交换应用场景、包含多种数据传输协议及多种数据处理模式的数据处理装置。
技术介绍
随着航天器设计及制造技术的高速发展，卫星及飞船的具体应用成为主要的发展方向，为满足不同的应用需求以及应用场景，天基载荷的发展速度急剧加快，在设计测试及实际使用中会使用大量不同的数据传输方式及数据传输接口，对测试及应用数据交换处理设备提出更高的要求。卫星及飞船的具体应用可分为以下几种：遥感应用、通信应用、网络应用、导航应用。多种应用场景需要不同的载荷设备去完成，载荷设备的性能及功能在不断提高与增加：相机的分辨率提升、数据的传输速率增加、网络应用增加、导航的准确度升高。目前的天基载荷在设计和使用过程中，采用的都是专用设计的测试及应用数据交换处理装置，装置的性能是载荷应用的重要组成部分，同时也是提升载荷设计水平和使用性能的关键节点。目前多种天基载荷主要设计的数据交换处理装置都是专用设备，为的是满足自身的设计要求，专用的数据交换设备具有以下缺点：1)兼容性差，专用设备对应专用载荷，在联试及使用过程中不同的载荷的专用设备复繁多复杂，互相不通用；2)标准不统一，在应用的过程中出现问题，由于各个载荷使用的专用设备标准不一致，使定位困难；3)可配置性及可扩展性差，在载荷设备更新换代时，需要设计新的专用数据交换处理设备，造成设计成本上升。
技术实现思路
针对各种载荷设备在使用数据交换设备兼容性差、标准不统一及可扩展性差等问题，本技术提供了一种多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，该装置具备适应多个应用场景的多种接口模块，能够进行多种天地载荷数据的交换，且该外部接口模块能够适应不同的应用场景进行配置，具有良好的扩展性。解决技术问题的手段(1)一种多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，其中，主要的处理板均具有相同的尺寸，由主板模块、PCIE通信模块、FPGA数据处理模块、外部接口模块组成，所述外部接口模块包含适应多个应用场景的接口模块，所述外部接口模块与所述FPGA数据处理模块连接交换外部数据，所述FPGA数据处理模块对外部数据进行处理后，通过所述PCIE通信模块与所述主板模块进行数据交换，进行进一步的处理与存储，所述外部接口模块能够适应不同的应用场景进行配置。(2)根据(1)所述的多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，其中，所述适应多个应用场景的接口模块至少包括LVDS接口、RS422接口、ECL接口、网络接口中的一种或多种。(3)根据(2)所述的多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，其特征在于，所述LVDS接口、RS422接口、ECL接口、网络接口对应不同的应用场景配置不同速率、不同位宽的接口进行数据交换。(4)根据(4)所述的多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，其中，所述FPGA接口模块采用1片XC7K325T芯片进行数据处理，根据不同的应用场景配置多片不同性能的FPGA芯片进行数据处理。(5)根据(5)所述的多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，其中，所述外部接口模块预留FMC插槽，根据不同的应用场景扩展不同的物理接口。根据本技术的基于CCSDS(ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems\国际空间数据系统咨询委员)标准设计的多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，能够在接口上满足现有的多数载荷的接口需求，并且由于采用可配置的接口形式，能够保证接口的可扩展性。由于利用FPGA数据处理模块和PCIE模块进行交换数据的处理及数据传输，所以能够实现对天地多种载荷的数据交换及处理，能保证数据高效的进行交换。更详细地说，本技术与现有技术相比，优点在于：1.传统的载荷设备的数据交换处理装置都是对应单一的载荷设备及天地应用数据，在使用过程中只能设备专用，不具备兼容性，造成资源浪费。与之相比本技术设计的数据交换处理装置，采用多种外部数据接口，应对多种载荷设备，对不同的载荷测试数据进行交换与处理，具有高兼容性，降低载荷设计与总体设计的成本。2.在相应的联试及应用过程中，各个载荷研制单位不同，自身研制的载荷测试数据交换及处理装置不同。在载荷测试数据交换过程中出现问题时，由于装置设计标准不统一，问题不易定位、查找。本技术的设计的载荷测试数据交换装置按照CCSDS标准，兼顾多种数据接口及数据速率。装置设计标准统一，不同的载荷数据分类储存，按CCSDS标准对多种天地交换数据进行统计，在应用过程中载荷出现错误时，报警提示。对比相应存储数据，可迅速定位问题源。3.本技术支持多种数据接口，并具有可配置性与可扩展性，接口模块主要包含：LVDS接口模块、ECL接口模块、RS422接口模块、网络接口模块，且LVDS具有多种数据位宽可配置，ECL模块兼容差分与单端模式，网络接口模块可配置成千兆网或万兆网接口。附图说明图1是数据处理结构示意图。图2是天基载荷测试数据交换处理装置的组成示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及创新点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。下面结合附图对本技术做详细阐述。本技术应用于载荷测试数据交换及数据处理，涉及的数据处理装置的数据处理结构示意图如图1所示。图中，外部接口模块1包含LVDS(Low-VoltageDifferentialSignaling，低电压差分信号)接口、ECL(emittercoupledlogic，发射极耦合逻辑电路)、RS422、网络接口等多种接口，主要用于同外部进行数据交换，且外口接口可根据不同应用场景进行配置；FPGA(Field-ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)数据处理模块2用于完成载荷测试数据的处理，包括加解扰、RS编译码、解CCSDS封装等功能；PCIE((peripheralcomponentinterconnectexpress)模块3主要完成高速数据传输，保证实时通信，尽量减小数据传输的延迟；主板处理模块4主要包含主板处理器及存储单元，完成对PCIE模块传输的数据进行进一步的解析，并对不同的数据的进行存储与统计，按照CCSDS标准，实时检测传输数据的准确性。图2为本技术的载荷测试数据交换及数据处理装置的组成示意图，装置中主要的处理板均具有相同的尺寸，均是6U标准板。该装置主要由外部接模块(LVDS、ECL、RS422、网络接口)，FPGA数据处理模块、PCIE模块、主板处理模块组成。外部接口模块主要完成与不同的外部载荷及服务器进行数据交换，外部接口主要包含以下接口：LVDS接口，包含2线制、3线制、9线制等不同的接口、数据速率最高可支持700Mbps；ECL接口，包含差分和单端两种形式，具体可配置，数据速率最高可支持700Mbps；RS422接口，最高数据速率可支持100Kbps，网络接口，包含电接口和光接口两种物理接口，可根据使用场景配置为千兆网或者万兆网接口。上述的各接口对应不同的应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，其特征在于，主要的处理板均具有相同的尺寸，由主板模块、PCIE通信模块、FPGA数据处理模块、外部接口模块组成，所述外部接口模块包含适应多个应用场景的接口模块，所述外部接口模块与所述FPGA数据处理模块连接交换外部数据，所述FPGA数据处理模块对外部数据进行处理后，通过所述PCIE通信模块与所述主板模块进行数据交换，进行进一步的处理与存储，所述外部接口模块能够适应不同的应用场景进行配置。

【技术特征摘要】
1.一种多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，其特征在于，主要的处理板均具有相同的尺寸，由主板模块、PCIE通信模块、FPGA数据处理模块、外部接口模块组成，所述外部接口模块包含适应多个应用场景的接口模块，所述外部接口模块与所述FPGA数据处理模块连接交换外部数据，所述FPGA数据处理模块对外部数据进行处理后，通过所述PCIE通信模块与所述主板模块进行数据交换，进行进一步的处理与存储，所述外部接口模块能够适应不同的应用场景进行配置。2.根据权利要求1所述的多接口可配置的天基载荷测试数据交换处理装置，其特征在于，所述适应多个应用场景的接口模块至少包括LVDS接口、RS422接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王赓浡，单琦，宋振宇，陈昕，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11