一种通用便携的卫星遥控遥测设备及方法技术

本发明专利技术涉及航天卫星单机遥控遥测技术领域，为一种通用便携的卫星遥控遥测设备及方法，包括：网络通信模块，实现卫星遥控遥测设备与笔记本电脑的数据传输；遥控遥测模块，实现模拟量采集、控制卫星单机加断电、遥测卫星单机输出脉冲信号和卫星单机同步；锁相环输出时钟频率配置模块，支持在线修改锁相环输出时钟频率。该方案通用化设计，网络通信带宽高，发送数据帧格式可定制，接口类型多样，接口时序可配置，设备小巧易携带，能够在短时间内为卫星单机系统提供测试环境。方便卫星单机系统外场测试。不仅包括与卫星单机之间的遥控遥测通信，还可提供接口数据位宽可配置的载荷数据模拟源。

【技术实现步骤摘要】
一种通用便携的卫星遥控遥测设备及方法
本专利技术涉及航天卫星单机遥控遥测
，具体涉及一种通用便携的卫星遥控遥测设备及方法。
技术介绍
近些年来，随着航天领域的快速发展，卫星单机系统的数量快速增长，涉及到卫星单机输出数据检测和为卫星单机提供载荷模拟数据的测试工作就尤其重要。目前卫星单机系统种类多样，接口类型广泛，卫星单机前期在实验室测试后还需要到外场做进一步测试，现在缺乏一种对不同卫星单机通用的且适合方便携带的卫星遥控遥测设备。现有的卫星单机测试设备接口类型和接口数量均有限制，设备结构不易搬动，连接电缆复杂，不能满足卫星单机系统接口类型多样、接口数量多的特点，且在更换测试场地时容易对设备内部造成影响，重新搭建测试环境耗时耗力。
技术实现思路
本专利技术提供了一种通用便携的卫星遥控遥测设备及方法，解决了以上所述的卫星单机测试设备复杂不易便携的技术问题。本专利技术为解决上述技术问题提供了一种通用便携的卫星遥控遥测设备，包括：集成一体的网络通信模块、遥控遥测模块、锁相环输出时钟频率配置模块；所述网络通信模块用于实现卫星遥控遥测设备与笔记本电脑的数据传输；所述遥控遥测模块用于实现模拟量采集、控制卫星单机加断电、遥测卫星单机输出脉冲信号和卫星单机同步；所述锁相环输出时钟频率配置模块用于在线修改锁相环输出时钟频率。可选的，所述网络通信模块包括：MAC层处理模块及IP层处理模块；MAC层处理模块接收物理层输入的数据，对数据进行检测、判断和去MAC头处理，处理后的数据传输到IP层处理模块；同时，MAC层处理模块还对IP层处理模块输出的数据进行加MAC头处理，组帧后的数据经过物理层接口输出；IP层处理模块和MAC层处理模块处理方式类似，IP层处理模块对接收的数据进行去UDP头处理，对要发送的数据进行加UDP头处理。可选的，所述网络通信模块包括网络数据接收模块及网络数据发送模块，所述网络数据接收模块包含数据通道接收缓存模块、命令通道接收缓存模块，网络数据发送模块包含数据通道发送缓存模块、命令通道发送缓存模块；数据通道接收缓存模块对网络接收的数据进行缓存，命令通道接收缓存模块对网络接收的命令进行缓存；数据通道发送缓存模块对要通过网络输出的数据进行预缓存，命令通道发送模块对要通过网络输出的命令进行预缓存。可选的，所述网络数据发送模块包括：通道拆分模块、载荷数据发送模块、遥控指令发送模块；通道拆分模块读取网络数据接收模块缓存的数据，然后对读取的定制格式的数据帧进行检测帧头标识、判断帧计数连续性、寄存通道标识信息操作，最后通过区分通道标识把去除帧头信息后的有效数据传输到载荷数据发送模块或者遥控指令发送模块分别发送。可选的，所述载荷数据发送模块包括：SDRAM模块、位宽转换模块、发送接口时序模块；SDRAM模块对通道拆分模块传输的大量载荷数据帧进行缓存，同时留出SDRAM的读空、可读数据量信息；位宽转换模块在SDRAM缓存非空时就读出SDRAM缓存里的数据，然后把读出的数据位宽进行转换，转换后的数据位宽支持8bit/4bit/2bit/1bit四种模式，转换后的数据写进FIFO中进行缓存；发送接口时序模块在位宽转换模块FIFO非空且可读数据量够一次发送正程时就读出一次正程的数据量，按照预先设置的接口时序输出数据，发送接口时序的正程、逆程、时钟频率、时钟沿与数据的对齐关系、门控信号电平极性、数据位宽、同步异步均可设置，支持多种类型的接口形式。可选的，所述遥控指令发送模块包括：遥控指令发送FIFO模块、发送接口时序模块；遥控指令发送FIFO模块对通道拆分模块传输的遥控指令进行缓存处理，同时留出读空、可读数据量等信息；其中，发送接口时序模块复用载荷数据发送模块的发送接口时序模块。可选的，所述网络数据接收模块还包括缓存剩余空间组帧模块、数据FIFO模块、帧长FIFO模块、接收接口时序模块、接收FIFO模块、接收组帧模块及多通道复接模块；所述缓存剩余空间组帧模块用于对网络数据发送模块里的SDRAM和发送FIFO的读空、可读数据量信息进行组帧处理，然后把组帧后的数据写进数据FIFO模块里缓存，把组帧后的帧长信息写进帧长FIFO模块里缓存；接收接口时序模块用于根据协议接收数据，然后把接收的数据写进接收FIFO模块里进行缓存；接收组帧模块用于通过判断接收FIFO模块是否非空来读取接收FIFO缓存的数据，然后对数据进行组帧处理，包括加帧头标识、帧计数、通道标识等信息，最后把组帧后的数据写进数据FIFO模块里缓存，把组帧后的帧长信息写进帧长FIFO模块里缓存；所述多通道复接模块用于轮循判断前级各个接收通道组帧后的帧长FIFO模块是否非空，如果帧长FIFO模块非空则读出帧长信息，接着判断对应通道的数据FIFO模块的可读数据量是否大于等于帧长信息，如果数据FIFO模块的可读数据量大于等于帧长信息则读出对应帧长的数据，最后对数据进行组帧操作后把组帧后的数据传输到网络通信模块。可选的，所述遥控遥测模块包括：模拟量遥测模块、OC遥测模块、OC遥控模块、秒脉冲遥控模块；模拟量遥测模块用于控制模数转换芯片，接收卫星单机输出的电压量，把模拟量转换为数字量后写进RAM里进行缓存；通过笔记本电脑发送命令来读取寄存器值，然后进行图像化或者表格化处理；OC遥测模块用于接收卫星单机输出的脉冲信号，实时监测脉冲信号的有效脉冲宽度和有效脉冲个数；OC遥控模块用于输出有效脉冲宽度可配置、有效脉冲信号电平极性可配置的单个脉冲信号，控制卫星单机加电/断电；秒脉冲遥控模块用于输出有效脉冲宽度可配置、有效脉冲信号电平极性可配置、有效脉冲信号个数可配置的周期脉冲信号，与卫星单机系统进行硬件同步。可选的，所述锁相环输出时钟频率配置模块包括：寄存器控制模块、锁相环重配置模块、锁相环模块；寄存器控制模块用于实现配置寄存器的读写操作，在线修改寄存器值；锁相环重配置模块用于接收寄存器控制模块输出的参数信息，配置控制寄存器，使锁相环模块按照协议约定的模式工作；锁相环模块用于输出时钟信号，为其他模块提供工作时钟。本专利技术提供了一种用于如前所述的通用便携的卫星遥控遥测设备的卫星遥控遥测方法，包括：通过网络通信模块实现卫星遥控遥测设备与笔记本电脑的数据传输；通过遥控遥测模块实现模拟量采集、控制卫星单机加断电、遥测卫星单机输出脉冲信号和卫星单机同步；通过锁相环输出时钟频率配置模块用于在线修改锁相环输出时钟频率。有益效果：本专利技术提供了一种通用便携的卫星遥控遥测设备及方法，包括：网络通信模块，实现卫星遥控遥测设备与笔记本电脑的数据传输；遥控遥测模块，实现模拟量采集、控制卫星单机加断电、遥测卫星单机输出脉冲信号和卫星单机同步；锁相环输出时钟频率配置模块，支持在线修改锁相环输出时钟频率。该方案通用化设计，网络通信带宽高，发送数据帧格式可定制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用便携的卫星遥控遥测设备，其特征在于，包括：/n集成一体的网络通信模块、遥控遥测模块、锁相环输出时钟频率配置模块；/n所述网络通信模块用于实现卫星遥控遥测设备与笔记本电脑的数据传输；/n所述遥控遥测模块用于实现模拟量采集、控制卫星单机加断电、遥测卫星单机输出脉冲信号和卫星单机同步；/n所述锁相环输出时钟频率配置模块用于在线修改锁相环输出时钟频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种通用便携的卫星遥控遥测设备，其特征在于，包括：
集成一体的网络通信模块、遥控遥测模块、锁相环输出时钟频率配置模块；
所述网络通信模块用于实现卫星遥控遥测设备与笔记本电脑的数据传输；
所述遥控遥测模块用于实现模拟量采集、控制卫星单机加断电、遥测卫星单机输出脉冲信号和卫星单机同步；
所述锁相环输出时钟频率配置模块用于在线修改锁相环输出时钟频率。


2.根据权利要求1所述的通用便携的卫星遥控遥测设备，其特征在于，所述网络通信模块包括：MAC层处理模块及IP层处理模块；
MAC层处理模块接收物理层输入的数据，对数据进行检测、判断和去MAC头处理，处理后的数据传输到IP层处理模块；同时，MAC层处理模块还对IP层处理模块输出的数据进行加MAC头处理，组帧后的数据经过物理层接口输出；
IP层处理模块和MAC层处理模块处理方式类似，IP层处理模块对接收的数据进行去UDP头处理，对要发送的数据进行加UDP头处理。


3.根据权利要求1所述的通用便携的卫星遥控遥测设备，其特征在于，所述网络通信模块包括网络数据接收模块及网络数据发送模块，所述网络数据接收模块包含数据通道接收缓存模块、命令通道接收缓存模块，网络数据发送模块包含数据通道发送缓存模块、命令通道发送缓存模块；
数据通道接收缓存模块对网络接收的数据进行缓存，命令通道接收缓存模块对网络接收的命令进行缓存；
数据通道发送缓存模块对要通过网络输出的数据进行预缓存，命令通道发送模块对要通过网络输出的命令进行预缓存。


4.根据权利要求3所述的通用便携的卫星遥控遥测设备，其特征在于，所述网络数据发送模块包括：通道拆分模块、载荷数据发送模块、遥控指令发送模块；
通道拆分模块读取网络数据接收模块缓存的数据，然后对读取的定制格式的数据帧进行检测帧头标识、判断帧计数连续性、寄存通道标识信息操作，最后通过区分通道标识把去除帧头信息后的有效数据传输到载荷数据发送模块或者遥控指令发送模块分别发送。


5.根据权利要求4所述的通用便携的卫星遥控遥测设备，其特征在于，所述载荷数据发送模块包括：SDRAM模块、位宽转换模块、发送接口时序模块；
SDRAM模块对通道拆分模块传输的大量载荷数据帧进行缓存，同时留出SDRAM的读空、可读数据量信息；
位宽转换模块在SDRAM缓存非空时就读出SDRAM缓存里的数据，然后把读出的数据位宽进行转换，转换后的数据位宽支持8bit/4bit/2bit/1bit四种模式，转换后的数据写进FIFO中进行缓存；
发送接口时序模块在位宽转换模块FIFO非空且可读数据量够一次发送正程时就读出一次正程的数据量，按照预先设置的接口时序输出数据，发送接口时序的正程、逆程、时钟频率、时钟沿与数据的对齐关系、门控信号电平极性、数据位宽、同步异步均可设置，支持多种类型的接口形式。


6.根据权利要求5所述的通用便携的卫星遥控遥测设备，其特征在于，所述遥控指令发送模块包括：遥控指令发送FIFO模块、发送接口时序模块；
遥控指令发送FIFO模块对通道拆分模块传输的遥控指...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志辉，喻世德，徐升桥，
申请(专利权)人：武汉卓目科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42