地面控制模拟仿真卫星系统技术方案

本发明专利技术提供了一种地面控制模拟仿真卫星系统，包括：地面卫星载荷，用于实现地面控制模拟仿真卫星的功能；配电单元，用于实现地面控制模拟仿真卫星的配断电功能；数传系统，用于模拟地面控制模拟仿真卫星与地面测控站的数据传输；数据管理模块，用于实现对地面控制模拟仿真卫星的数据处理和管理；其中，数据管理模块包括：微处理器单元和现场可编程门阵列单元。通过使用微处理器单元与FPGA单元配合使用的架构，微处理器单元内嵌多种接口控制器，具有调试简单的特点，可以节约调试时间。FPGA单元具有多路高速数据接口，专业性强，可以轻松实现外挂多路接口，连接操作简单、灵活，应用于地面环境，可保证系统稳定工作，可以满足多场景用户需求。

Ground control simulation satellite system

【技术实现步骤摘要】
地面控制模拟仿真卫星系统
本专利技术涉及卫星运控
，具体而言，涉及一种地面控制模拟仿真卫星系统。
技术介绍
地面控制模拟的数据管理模块基于对星载卫星在数据管理模块的系统模拟，该数据管理模块主要用于多接口、多路模拟信号采集的传输领域，包括卫星模拟仿真、数据采集控制等领域，尤其在实时性要求高、外挂设备数量较多的领域具有明显的优势。目前的星载模拟的数据管理模块功能设计较为复杂，有单用接口的CAN、UART总线数据管理模块、有单一的模拟信号采集卡，单一的数据管理模块通用性不强。专利技术人在研发总总结得出，面对地面网络要求复杂、设计成本控制要求较高的地面控制模拟仿真卫星系统，需要选择一种集成数据总线管理、模拟信号采集、热敏管理等多功能的单板模块才能实现系统要求。然而，现有的系统结构比较复杂，连接和调试操作繁琐，无法满足当前的需求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种地面控制模拟仿真卫星系统，以解决现有技术中系统结构比较复杂，连接和调试操作繁琐问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种地面控制模拟仿真卫星系统，包括：地面卫星载荷，用于实现所述地面控制模拟仿真卫星的功能；配电单元，用于实现所述地面控制模拟仿真卫星的配断电功能；数传系统，用于模拟所述地面控制模拟仿真卫星与地面测控站的数据传输；数据管理模块，与所述地面卫星载荷、配电单元、数传系统分别连接，用于实现对所述地面控制模拟仿真卫星的数据处理和管理；其中，所述数据管理模块包括：微处理器单元，与所述数传系统连接，用于根据使用需求实现接口控制和任务调度；现场可编程门阵列单元，与所述微处理器单元、所述地面卫星载荷和配电单元分别连接，用于接收和发送数据。可选地，所述微处理器单元通过本地总线与所述现场可编程门阵列单元连接。可选地，所述微处理器单元包括以下至少一种接口：UART接口、12C接口、SPI接口、以太网接口、SD接口。可选地，所述微处理器单元外挂有SDRAM、FLASH存储芯片，所述微处理器单元内置SDRAM驱动、SPI驱动和EBI驱动，用于实现与外挂的芯片进行数据访问。可选地，所述现场可编程门阵列单元包括：SPI接口、I2C接口、SWITCH接口，所述现场可编程门阵列单元与外设接口之间设置有隔离芯片，用于将所述现场可编程门阵列单元于所述外设接口隔离。可选地，所述现场可编程门阵列单元通过软件配置RS422接口芯片实现PPS接口的功能；所述现场可编程门阵列单元通过软件配置TTL电平和RS232电平实现GNSS输入接口的功能。可选地，所述现场可编程门阵列单元包括以下任意一个子模块：接口控制模块，用于实现基于总线协议的数据包发送和接收；DMA上行接口模块，用于将数据写入到所述微处理器单元的DMA内存区域；DMA下行接口模块，用于读取所述微处理器单元的DMA内存区域的数据到所述现场可编程门阵列单元；模数转换模块，用于将采集到所述地面卫星载荷的模拟信号转换为数据信号，并传输到所述微处理器单元。可选地，所述现场可编程门阵列单元包括：IP核生成模块，用于生成现场可编程门阵列单元的代码，所述代码用于实现根据使用需求预设的UART协议功能；故障管理服务模块，用于进行故障日志记录，并供所述微处理器单元进行访问。可选地，所述配电单元通过内置连接器的IO信号与所述数据管理模块连接，所述地面卫星载荷通过总线形式与所述数据管理模块连接，所述数传系统通过RS232总线形式与数据管理模块连接。本专利技术实施例中，通过使用微处理器单元与FPGA单元配合使用的架构，微处理器单元内嵌多种接口控制器，具有调试简单的特点，可以节约调试时间。FPGA单元具有多路高速数据接口，专业性强，可以轻松实现外挂多路接口，连接操作简单、灵活，应用于地面环境，可保证系统稳定工作，可以满足多场景用户需求。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的地面控制模拟仿真卫星系统的示意图；图2示出了根据本专利技术实施例的数据管理模块的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。本专利技术实施例提供了一种地面控制模拟仿真卫星系统，如图1所示，该系统包括：地面卫星载荷10、配电单元20、数传系统30和数据管理模块40。地面卫星载荷10，用于实现所述地面控制模拟仿真卫星的功能。地面卫星载荷为实现地面控制模拟仿真卫星的功能实现模块，主要通过总线形式与数据管理模块连接。配电单元20，用于实现所述地面控制模拟仿真卫星的配断电功能。配单单元20也可以称为地面卫星电源控制配电单元，主要用于实现地面控制模拟仿真卫星的配断电，通过总线形式与数据管理模块40连接。数传系统30，用于模拟所述地面控制模拟仿真卫星与地面测控站的数据传输。数传系统30用于实现所述地面控制模拟仿真卫星与地面测控站之间的数据交互。可以通过RS232总线形式与数据管理模块40连接。数据管理模块40，与所述地面卫星载荷10、配电单元20、数传系统30分别连接，用于实现对所述地面控制模拟仿真卫星的数据处理和管理。其中，所述数据管理模块40包括：微处理器单元41，与所述数传系统30连接，用于根据使用需求实现接口控制和任务调度；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面控制模拟仿真卫星系统，其特征在于，包括：/n地面卫星载荷，用于实现所述地面控制模拟仿真卫星的功能；/n配电单元，用于实现所述地面控制模拟仿真卫星的配断电功能；/n数传系统，用于模拟所述地面控制模拟仿真卫星与地面测控站的数据传输；/n数据管理模块，与所述地面卫星载荷、配电单元、数传系统分别连接，用于实现对所述地面控制模拟仿真卫星的数据处理和管理；/n其中，所述数据管理模块包括：/n微处理器单元，与所述数传系统连接，用于根据使用需求实现接口控制和任务调度；/n现场可编程门阵列单元，与所述微处理器单元、所述地面卫星载荷和配电单元分别连接，用于接收和发送数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种地面控制模拟仿真卫星系统，其特征在于，包括：
地面卫星载荷，用于实现所述地面控制模拟仿真卫星的功能；
配电单元，用于实现所述地面控制模拟仿真卫星的配断电功能；
数传系统，用于模拟所述地面控制模拟仿真卫星与地面测控站的数据传输；
数据管理模块，与所述地面卫星载荷、配电单元、数传系统分别连接，用于实现对所述地面控制模拟仿真卫星的数据处理和管理；
其中，所述数据管理模块包括：
微处理器单元，与所述数传系统连接，用于根据使用需求实现接口控制和任务调度；
现场可编程门阵列单元，与所述微处理器单元、所述地面卫星载荷和配电单元分别连接，用于接收和发送数据。


2.根据权利要求1所述的地面控制模拟仿真卫星系统，其特征在于，所述微处理器单元通过本地总线与所述现场可编程门阵列单元连接。


3.根据权利要求1所述的地面控制模拟仿真卫星系统，其特征在于，所述微处理器单元包括以下至少一种接口：UART接口、12C接口、SPI接口、以太网接口、SD接口。


4.根据权利要求1所述的地面控制模拟仿真卫星系统，其特征在于，所述微处理器单元外挂有SDRAM、FLASH存储芯片，所述微处理器单元内置SDRAM驱动、SPI驱动和EBI驱动，用于实现与外挂的芯片进行数据访问。


5.根据权利要求1所述的地面控制模拟仿真卫星系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列单元包括：SPI接口、I2C接口、SWITCH接口，所述现场可编程门阵列单元与外设接口之...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秋柏，李洪峻，
申请(专利权)人：哈工大机器人岳阳军民融合研究院，
类型：发明
国别省市：湖南;43