基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传系统和方法，该系统包括地面测控设备，用于对卫星进行测试并发出指令控制；星上测控设备，用于接收所述地面测控设备发出的遥控帧并进行解码，将解码产生的透传帧内容发送至综合电子计算机；综合电子计算机，用于解析所述透传帧内容并发送透传数据对单机进行控制。本发明专利技术能够大幅度降低卫星核心控制的控制软件的协议编码量，进而降低可执行文件的大小，减小程序存储器的大小；同时可以很大程度的解决其它星上设备在轨软件更新后增加新的指令，综合电子计算机无法适应的问题；通过建立卫星遥控帧透传协议和方法，实现了对协议编码的精简控制，降低软件研制成本。降低软件研制成本。降低软件研制成本。

【技术实现步骤摘要】
基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传系统和方法


[0001]本专利技术涉及卫星测控和软件
更具体地，涉及一种基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传系统和方法。

技术介绍

[0002]卫星一般包含结构与机构、综合电子、热控、供配电、测控、GNC和载荷几大系统，通常综合电子计算机是卫星控制核心设备，较复杂的载荷系统中载荷控制器通常是载荷系统内部设备的控制核心设备。卫星控制核心设备负责向各个单机设备发送控制指令，读取各个单机的应答数据，指令和应答帧格式和内容一般由各个单机的通讯协议约定。
[0003]在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：较为复杂的卫星，特别是卫星等需要长期在轨运行的卫星，其内部各单机的通讯协议约定的一些指令，并不是其自主飞行或在轨自主运行所必要的指令，有很大部分指令是基于地面测试需要或在轨地面测控需要而设计的，这部分指令没有必要在卫星控制核心设备中编码实现，通过遥控帧透传方法实现这些指令功能能够大幅度降低卫星控制核心设备的编码量和可执行文件大小，缩短研制周期。
[0004]因此，需要提供一种基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传系统和方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传系统和方法，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0007]本专利技术第一方面提供一种基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传系统，该系统包括星上设备和地面测控设备，其中，
[0008]所述地面测控设备，用于对卫星进行测试并发出指令控制；
[0009]所述星上设备，用于接收所述地面测控设备的发出的指令并执行；
[0010]所述星上设备包括星上测控设备和综合电子计算机，
[0011]所述星上测控设备，用于接收所述地面测控设备发出的遥控帧并进行解码，将解码产生的透传帧内容发送至综合电子计算机；
[0012]所述综合电子计算机，用于解析所述透传帧内容并发送透传数据对单机进行控制。
[0013]可选地，所述星上设备还包括PCDU、载荷管理器、载荷设备、敏感器和执行机构，其中，
[0014]所述PCDU，用于为设备供电，提供能源；
[0015]所述载荷管理器，用于向各个载荷设备发送遥控帧，并控制所述载荷设备；
[0016]所述载荷设备，用于接收遥控帧实现自身相关功能。
[0017]所述敏感器，用于采集卫星的姿态、加速度和位置信息；
[0018]所述执行机构，用于在所述综合电子计算机的控制下实现卫星姿态维持和轨道维持。
[0019]可选地，所述地面测控设备还用于生成遥控帧，并通过无线通道将其发送至星上测控设备。
[0020]可选地，所述综合电子计算机还用于对所述透传帧内容进行解析，判定为透传指令后识别出透传数据，并将所述透传数据发送至去向设备。
[0021]本专利技术第二方面提供一种基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传方法，该方法包括
[0022]通过地面测控设备产生需要透传的遥控帧，并将透传的遥控帧发送至星上设备，并发出指令控制；
[0023]星上设备接收所述地面测控设备的发出的遥控帧，对其进行解析后执行遥控帧透传；
[0024]所述星上设备包括星上测控设备和综合电子计算机，
[0025]所述星上测控设备接收所述地面测控设备发出的遥控帧并对其进行解码产生透传帧内容，将所述透传帧内容发送至所述综合电子计算机；
[0026]所述综合电子计算机判定为透传指令后对所述透传帧内容进行解析，识别出透传数据，并将其发送至去向设备。
[0027]可选地，所述方法还包括对遥控包中的遥控应用数据格式进行约定、对遥控应用数据中指令单元格式进行约定和对透传帧数据格式进行约定。
[0028]可选地，所述对所述遥控包中的遥控应用数据格式以文件的形式进行约定。
[0029]可选地，所述遥控应用数据包括若干个指令单元，对所述指令单元格式进行约定包括根据表示指令类型的命令字判断是否为透传指令：若为透传指令，则综合电子计算机根据所述命令字识别并提取透传帧内容；若不是透传指令，则综合电子计算机不进行识别。
[0030]可选地，所述对透传帧数据格式进行约定包括根据透传帧类型和透传应答帧类型判断是否下传所述透传帧：若下传，则综合电子计算机解析并提取透传数据；若不下传，则不做处理。
[0031]可选地，所述去向设备接收到透传数据并执行透传指令。
[0032]本专利技术的有益效果如下：
[0033]本专利技术通过地面测控设备和星上设备之间的遥控帧透传方法，可以实现从地面到星上大部分指令的传递和执行，能够大幅度降低卫星核心控制的控制软件的协议编码量，进而降低可执行文件的大小，减小程序存储器的大小；同时可以很大程度的解决其它星上设备在轨软件更新后增加新的指令，综合电子计算机无法适应的问题；通过建立卫星遥控帧透传协议和方法，实现了对协议编码的精简控制、减少软件测试、评测等工作量，降低软件研制成本。
附图说明
[0034]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0035]图1示出基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传系统的外围装置连接示意图。
[0036]1PCDU 2星上测控设备3综合电子计算机4敏感器
[0037]5执行机构6载荷管理器7载荷设备8地面测控设备
具体实施方式
[0038]为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0039]本专利技术第一方面提供一种基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传系统，该系统包括星上设备和地面测控设备，
[0040]所涉及的星上设备包括：PCDU、星上测控设备、综合电子计算机、敏感器、执行机构、载荷管理器和载荷设备；所涉及的地面设备为地面测控设备。
[0041]星上设备和地面测控设备之间的功能关系为：PCDU为卫星提供能源保障并负责为各个设备提供配电；星上测控设备接收地面指令并将指令发送给综合电子计算机；综合电子计算机是卫星的核心控制设备，向其它单机发送遥控帧实现对单机的控制，还用于对透传帧内容进行解析，判定为透传指令后识别出透传帧数据，并将透传帧数据发送至去向设备；敏感器负责采集卫星的姿态、加速度、位置等信息；执行机构在综合电子计算机的控制下实现卫星姿态维持和轨道维持；载荷管理器一般是各个载荷设备的核心控制设备，向各个载荷设备发送遥控帧实现对载荷的控制；载荷设备实现自身的相关功能任务；地面测控设备实现对卫星的测试和指令控制，还用于生成遥控帧，并通过无线通道将其发送至星上测控设备。
[0042]本专利技术第二方面提供一种基于卫星地面测控和在轨测控的遥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传系统，其特征在于，该系统包括星上设备和地面测控设备，其中，所述地面测控设备，用于对卫星进行测试并发出指令控制；所述星上设备，用于接收所述地面测控设备的发出的指令并执行；所述星上设备包括星上测控设备和综合电子计算机，所述星上测控设备，用于接收所述地面测控设备发出的遥控帧并进行解码，将解码产生的透传帧内容发送至综合电子计算机；所述综合电子计算机，用于解析所述透传帧内容并发送透传数据对单机进行控制。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述星上设备还包括PCDU、载荷管理器、载荷设备、敏感器和执行机构，其中，所述PCDU，用于为设备供电，提供能源；所述载荷管理器，用于向各个载荷设备发送遥控帧，并控制所述载荷设备；所述载荷设备，用于接收遥控帧实现自身相关功能。所述敏感器，用于采集卫星的姿态、加速度和位置信息；所述执行机构，用于在所述综合电子计算机的控制下实现卫星姿态维持和轨道维持。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面测控设备还用于生成遥控帧，并通过无线通道将其发送至星上测控设备。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述综合电子计算机还用于对所述透传帧内容进行解析，判定为透传指令后识别出透传数据，并将所述透传数据发送至去向设备。5.一种基于卫星地面测控和在轨测控的遥控帧透传方法，该方法利用权利要求1
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4任一权利要求所述的基于卫星地面测试和在轨测控的遥控帧透传系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月朋，王鑫，吴文斌，韩娜，刘华雄，
申请(专利权)人：航天科工空间工程发展有限公司，
类型：发明
国别省市：