用于卫星数据传输的地面综合测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于卫星数据传输的地面综合测试系统及方法，卫星数据传输系统与地面综合测试系统通过有线方式或无线方式连接，所述用于卫星数据传输的地面综合测试系统包括多个测试设备和遥测监视终端，所述测试设备与所述遥测监视终端之间通过以太网交换机连接，其中：在测试过程中，所述遥测监视终端发送遥控指令，在所述测试设备的支持下，卫星根据该遥控指令完成相应的操作；卫星遥测采集到的数据也在所述测试设备的支持下传输给所述遥测监视终端，所述遥测监视终端接收并监视有效载荷数据及遥测数据；所述遥测监视终端包括基带处理器配置模块、变频器配置模块、遥测监视模块、频谱配置模块、实时信号分析配置模块和功率计配置模块。

Ground Integrated Test System and Method for Satellite Data Transmission

【技术实现步骤摘要】
用于卫星数据传输的地面综合测试系统及方法
本专利技术涉及航空航天
，特别涉及一种用于卫星数据传输的地面综合测试系统及方法。
技术介绍
卫星高速数据传输系统主要负责有效载荷数据在卫星与地面站之间的传输。由于卫星高速数据传输系统是在轨卫星与地面进行数据交换的唯一途径，所以必须具有高度的可靠性，因此，在卫星发射之前，要依赖地面测试系统对卫星高速数据传输系统进行严格的测试，卫星高速数据传输系统的测试指标多样，测试流程复杂，因此需要地面测试设备能够满足差异化的测试需求。另外，随着遥感卫星星上数据处理能力提升，使得载荷有效数据量大量增长，要求星上进行多通道、高速率下行数据传输。为了验证星上的高速数据流传输正确性，需要进行下行数据流传输测试。地面测试设备包括测试设备和测试计算机(含测试终端、遥控终端和测试服务器)，所述测试设备与测试计算机之间通过以太网交换机连接。在测试过程中，遥控终端发送遥控指令，在测试设备的支持下，卫星根据该遥控指令完成相应的操作。卫星遥测采集到的数据也在测试设备的支持下传输给测试终端，测试终端接收并监视这些遥测数据。电测过程中测试服务器完成测试数据处理、转发和存储等操作。根据星载高速数据传输系统有线、无线测试情况，地面综合测试系统状态不同。有线状态下，卫星设备与地面测试设备均可处在距离较近的测试间，因此可以直接对地面测试设备操作，不对地面测试设备进行远程控制。而在无线状态下，地面设备与星上设备的位置发生变化。为提高测试效率，需要动态配置测试系统。为了满足商业化卫星批量生产，并行测试的要求，则需要设计集成化的地面综合测试系统。传统的针对数传系统的地面测试设备只能满足数传系统的基本测试需求，且只能进行单通道测试，大多采购自国外，成本高昂，且技术服务不及时，并且由于技术保护等原因，难以对功能进行本地化修改来满足差异化的测试要求，因此导致测试效率不高，同时测试成本居高不下，制约了商业卫星产业的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于卫星数据传输的地面综合测试系统及方法，以解决现有的用于卫星数据传输的地面综合测试效率低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于卫星数据传输的地面综合测试系统，卫星数据传输系统与地面综合测试系统通过有线方式或无线方式连接，所述用于卫星数据传输的地面综合测试系统包括多个测试设备和遥测监视终端，所述测试设备与所述遥测监视终端之间通过以太网交换机连接，其中：在测试过程中，所述遥测监视终端发送遥控指令，在所述测试设备的支持下，卫星根据该遥控指令完成相应的操作；卫星遥测采集到的有效载荷数据及遥测数据也在所述测试设备的支持下传输给所述遥测监视终端，所述遥测监视终端接收并监视有效载荷数据及遥测数据；所述遥测监视终端包括基带处理器配置模块、变频器配置模块、遥测监视模块、频谱配置模块、实时信号分析配置模块和功率计配置模块。可选的，在所述的用于卫星数据传输的地面综合测试系统中，所述多个测试设备包括基带处理器、下变频器、功率计、频谱仪和实时信号分析仪。可选的，在所述的用于卫星数据传输的地面综合测试系统中，所述遥测监视终端还包括IO插件，其中：所述基带处理器配置模块远程调用调制与编码策略配置界面，对所述基带处理器的解调方式、解码方式和存储方式进行配置；所述变频器配置模块配置所述下变频器的频点和衰减信息；所述遥测监视模块用于接收并监视遥测数据；所述频谱配置模块通过所述IO插件调取所述频谱仪的配置界面，对所述频谱仪的频谱进行设置；所述实时信号分析配置模块进行所述实时信号分析仪的参数配置；所述功率计配置模块进行所述功率计的参数配置。可选的，在所述的用于卫星数据传输的地面综合测试系统中，所述下变频器用于X频段信号下变频到中频，输出中频信号，发送给所述基带处理器；所述基带处理器用于进行接收测试、解调测试、仿真高码率科学测试、遥感和遥测应用数据开发，通过对高速数据信号的接收和处理，对接收的中频信号进行解调、解码、解扰、位同步和帧同步；所述实时信号分析仪用于数据实时解调，显示信号的误差向量幅度、幅度不平衡度和相位噪声，以检测射频信号质量；所述功率计具备自动修正标准、修正温度和修正带宽的功能，用于测试射频连接设备的功率损耗，以及测量功率器件输出功率；所述频谱仪实时检测频谱信号状态，显示信号频谱。可选的，在所述的用于卫星数据传输的地面综合测试系统中，所述用于卫星数据传输的地面综合测试系统还包括数传地检服务器，所述测试设备与所述数传地检服务器之间通过以太网交换机连接，所述数传地检服务器完成有效载荷数据的处理、转发和存储操作；所述数传地检服务器运行地检软件，并通过磁盘阵列存储数据，所述地检软件用于解析数据流，将数据流分帧、分包，再传递到所述遥测监视终端。可选的，在所述的用于卫星数据传输的地面综合测试系统中，所述基带处理器、所述下变频器、所述功率计、所述频谱仪、所述实时信号分析仪和所述数传地检服务器均具有独立网口，所述功率计和所述频谱仪均具有操作面板和软件配置界面。可选的，在所述的用于卫星数据传输的地面综合测试系统中，所述用于卫星数据传输的地面综合测试系统接收来自卫星数据传输系统的模拟信号源，还包括接收天线、示波器、图像数据处理机和地检附配件，其中：所述地检附配件包括高频电缆、波导同轴转换器、高频转接头、功分器、大功率衰减器、固定功率衰减器和可调衰减器。可选的，在所述的用于卫星数据传输的地面综合测试系统中，所述用于卫星数据传输的地面综合测试系统对卫星进行有线状态下的桌面测试和热试验，以及无线状态下的EMC测试、力学试验和星地对接试验。本专利技术还提供一种用于卫星数据传输的地面综合测试方法，所述用于卫星数据传输的地面综合测试方法包括：卫星数据传输系统与地面综合测试系统通过有线方式或无线方式连接，将多个测试设备与遥测监视终端之间通过以太网交换机连接；在测试过程中，所述遥测监视终端中的基带处理器配置模块、变频器配置模块、遥测监视模块、频谱配置模块、实时信号分析配置模块和功率计配置模块对对应的测试设备进行配置，在所述测试设备的支持下，卫星传输、解析有效载荷数据；卫星遥测采集到的有效载荷数据及遥测数据在所述测试设备的支持下传输给所述遥测监视终端，所述遥测监视终端接收并监视有效载荷数据及遥测数据。在本专利技术提供的用于卫星数据传输的地面综合测试系统及方法中，提出使用多个配置模块的遥测监视终端，多个配置模块分别对多个测试设备进行自动化配置，实现测试项目全覆盖，具有较好实用价值，可以在其他地面测试系统推广使用，具有较好的扩展性和高效性。本专利技术还可以根据不同测试项目需求，使用不同的测试设备配置软件，在同一终端配置各硬件设备的参数，有利于地面进行动态系统连接和测试，进一步提高了测试的效率。附图说明图1是本专利技术一实施例有线测试状态下地面综合测试系统的连接状态示意图；图2是本专利技术另一实施例无线测试状态下地面综合测试系统的连接状态示意图；图3是本专利技术另一实施例用于卫星数据传输的地面综合测试系统的拓扑示意图；图4是本专利技术另一实施例遥测监视终端的拓扑示意图；图中所示：10-遥测监视终端；11-基带处理器配置模块；12-变频器配置模块；13-遥测监视模块；14-频谱配置模块；15-实时信号分析配置模块；16-功率计配置模块；17-IO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于卫星数据传输的地面综合测试系统，卫星数据传输系统与地面综合测试系统通过有线方式或无线方式连接，其特征在于，所述用于卫星数据传输的地面综合测试系统包括多个测试设备和遥测监视终端，所述测试设备与所述遥测监视终端之间通过以太网交换机连接，其中：在测试过程中，所述遥测监视终端发送遥控指令，在所述测试设备的支持下，卫星根据该遥控指令完成相应的操作；卫星遥测采集到的有效载荷数据及遥测数据也在所述测试设备的支持下传输给所述遥测监视终端，所述遥测监视终端接收并监视有效载荷数据及遥测数据；所述遥测监视终端包括基带处理器配置模块、变频器配置模块、遥测监视模块、频谱配置模块、实时信号分析配置模块和功率计配置模块。

【技术特征摘要】
1.一种用于卫星数据传输的地面综合测试系统，卫星数据传输系统与地面综合测试系统通过有线方式或无线方式连接，其特征在于，所述用于卫星数据传输的地面综合测试系统包括多个测试设备和遥测监视终端，所述测试设备与所述遥测监视终端之间通过以太网交换机连接，其中：在测试过程中，所述遥测监视终端发送遥控指令，在所述测试设备的支持下，卫星根据该遥控指令完成相应的操作；卫星遥测采集到的有效载荷数据及遥测数据也在所述测试设备的支持下传输给所述遥测监视终端，所述遥测监视终端接收并监视有效载荷数据及遥测数据；所述遥测监视终端包括基带处理器配置模块、变频器配置模块、遥测监视模块、频谱配置模块、实时信号分析配置模块和功率计配置模块。2.如权利要求1所述的用于卫星数据传输的地面综合测试系统，其特征在于，所述多个测试设备包括基带处理器、下变频器、功率计、频谱仪和实时信号分析仪。3.如权利要求2所述的用于卫星数据传输的地面综合测试系统，其特征在于，所述遥测监视终端还包括IO插件，其中：所述基带处理器配置模块远程调用调制与编码策略配置界面，对所述基带处理器的解调方式、解码方式和存储方式进行配置；所述变频器配置模块配置所述下变频器的频点和衰减信息；所述遥测监视模块用于接收并监视遥测数据；所述频谱配置模块通过所述IO插件调取所述频谱仪的配置界面，对所述频谱仪的频谱进行设置；所述实时信号分析配置模块进行所述实时信号分析仪的参数配置；所述功率计配置模块进行所述功率计的参数配置。4.如权利要求2所述的用于卫星数据传输的地面综合测试系统，其特征在于，所述下变频器用于X频段信号下变频到中频，输出中频信号，发送给所述基带处理器；所述基带处理器用于进行接收测试、解调测试、仿真高码率科学测试、遥感和遥测应用数据开发，通过对高速数据信号的接收和处理，对接收的中频信号进行解调、解码、解扰、位同步和帧同步；所述实时信号分析仪用于数据实时解调，显示信号的误差向量幅度、幅度不平衡度和相位噪声，以检测射频信号质量；所述功率计具备自动修正标准、修正温度和修正带宽的功能，用于测试射频连接设备的功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈娟，朱振才，姚晔，胡海鹰，何涛，邱琳，
申请(专利权)人：上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：上海,31