一种基于制造技术

本发明专利技术公开一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB技术的航天器RS422接口无缆化传输装置


[0001]本专利技术涉及航天器通用数据接口领域，尤其涉及设计航天器无缆化数据传输，具体是一种基于
UWB
技术的航天器
RS422
接口无缆化传输装置及一种航天器
。

技术介绍

[0002]RS422
接口是当前在各类航天器中配套的电单机设备之间进行数据交互的常用接口，因其可靠性
、
实时性和安全性较高而被广泛应用
。
但随着航天器载荷技术的发展，航天器体积大型化使得配套单机设备数量增加
、
单机之间间距增大，导致串通的基于低频电缆网连接的
RS422
接口的电缆长度成倍增加，进而造成航天器电缆网设计复杂度越来越大，电缆布局和敷设愈发复杂，也对电缆网在航天器地面测试过程中的改造造成了较大困难
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于解决当前航天器
RS422
接口之间电缆长度长
、
重量大
、
布局敷设困难的问题，提出一种基于
UWB
技术的航天器
RS422
接口无缆化传输装置，通过无线信道替代低频电缆，提高了单机布局和接口更改的灵活性，显著降低了航天器电缆网设计和敷设难度，减轻了航天器的重量
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种基于
UWB
技术的航天器
RS422/>接口无缆化传输装置，包括
RS422
收发芯片
、
核心处理单元
MCU、UWB
通信模组
、UWB
天线，其中：所述
RS422
收发芯片用于实现差分信号与
TTL
信号或
CMOS
信号之间的转换，所述
RS422
收发芯片内的发送器将输入的
TTL/CMOS
信号转换为差分信号并输出，所述
RS422
收发芯片内的接收器将输入的差分信号转换为
TTL/COMS
信号并输出，并配置终端匹配
、
断开
/
短路故障终端保护措施；所述核心处理单元
MCU
用于接收和监视所述
UWB
通信模组的工作状态以反馈系统健康状态信息
、
处理和调度所述
RS422
接口芯片收发的业务数据流以实现与
UWB
通信模组进行数据交互；
UWB
通信模组用于对经所述核心处理单元
MCU
处理并传输的数据进行调制，转换为
UWB
脉冲信号经
UWB
天线向空间辐射，并对经
UWB
天线接收的信号进行解调，转发所述核心处理单元
MCU
处理；
UWB
天线用于向航天器舱内空间辐射经
UWB
模组调制的
UWB
射频信号，或接收来自舱内空间的其他
UWB
模组辐射的信号
。
[0005]优选的，所述核心处理单元
MCU
与航天器的主控系统信号连接，接收主控系统发送的控制指令以对
UWB
通信模组的参数进行配置
。
[0006]优选的，采用
UWB
通信体制作为
RS422
接口无缆化设计的信息传输方式
。
[0007]优选的，所述的核心处理单元
MCU
包括处理器模块
、I/O
模块
、
接口通讯模块
、
缓存模块，其中：处理器模块用于检测和控制
UWB
通信模组的状态，接收
UWB
通信模组控制指令，完成对包括
UWB
通信模组辐射功率
、
通信模式在内的参数的配置；控制模块用于接收航天器的控制指令，并将控制指令转发至所述处理器模块，将处理器模块的状态信息反馈至航天器；接口通讯模块用于实现核心处理单元
MCU
中的控制模块
、
处理器模块
、I/O
模块
、
缓存模块之间的接口通信及核心处理单元的外部通信；缓存模块用于匹配所述
RS422
收发芯片与
所述核心处理单元
MCU
之间的数据传输速率，避免传输数据速率波动引起的数据丢失等
。
[0008]优选的，所述核心处理单元
MCU
还包括电源模块，所述电源模块用于接收航天器一次电源或接口所在单机的二次电源供电，为核心处理单元
MCU
内的各个单元进行供电
。
[0009]优选的，所述的接口通讯模块包括内部接口通信子模块和外部接口通信子模块两部分，其中内部接口通讯子模块用于实现核心处理单元
MCU
内各模块之间的数据通讯，外部接口通讯模块用于核心处理单元
MCU
与
RS422
收发芯片和
UWB
通讯模组之间的外部数据通讯
。
[0010]优选的，所述的核心处理单元之间各个模块通过
VPX
总线进行数据交互
。
[0011]基于相同的构思，本专利技术还提供一种航天器，所述的航天器包括任意一项所述的无缆化传输装置
。
本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
[0012]1、
本专利技术基于
UWB
技术实现航天器舱内
RS422
接口的无缆化设计，与目前常用的蓝牙
、Zigbee
等无线传输协议无缆化设计相比，利用
UWB
信号频带较宽的特性，可有效解决无线信号在航天器舱体内部复杂多径传播问题，实现稳定可靠信息的传输
。
[0013]2、
本专利技术设计的无缆化
RS422
接口传输装置，使用无线传输模式替代了传统低频电缆网连接，降低了电缆网设计和更改的复杂度，减少了电缆网总装敷设难度，该系统可整合于单机内部，减轻了系统的重量
。
[0014]3、
本专利技术设计的无缆化
RS422
接口传输系统，配置核心处理单元，可通过指令配置
UWB
通信模组发射功率和脉冲宽度等参数，灵活适应不同数据传输业务
、
不同舱体结构的需求
。
附图说明
[0015]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说明，其中：
[0016]图1为专利技术中提出的基于
UWB
技术的航天器
RS422
接口无缆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
UWB
技术的航天器
RS422
接口无缆化传输装置，其特征在于，包括
RS422
收发芯片
、
核心处理单元
MCU、UWB
通信模组
、UWB
天线，其中：所述
RS422
收发芯片用于实现差分信号与
TTL
信号或
CMOS
信号之间的转换，所述
RS422
收发芯片内的发送器将输入的
TTL/CMOS
信号转换为差分信号并输出，所述
RS422
收发芯片内的接收器将输入的差分信号转换为
TTL/COMS
信号并输出，并配置终端匹配
、
断开
/
短路故障终端保护措施；所述核心处理单元
MCU
用于接收和监视所述
UWB
通信模组的工作状态以反馈系统健康状态信息
、
处理和调度所述
RS422
接口芯片收发的业务数据流以实现与
UWB
通信模组进行数据交互；
UWB
通信模组用于对经所述核心处理单元
MCU
处理并传输的数据进行调制，转换为
UWB
脉冲信号经
UWB
天线向空间辐射，并对经
UWB
天线接收的信号进行解调，转发所述核心处理单元
MCU
处理；
UWB
天线用于向航天器舱内空间辐射经
UWB
通信模组调制的
UWB
射频信号，或接收来自舱内空间的其他
UWB
模组辐射的信号
。2.
根据权利要求1所述的基于
UWB
技术的航天器
RS422
接口无缆化传输装置，其特征在于，所述核心处理单元
MCU
与航天器的主控系统信号连接，接收主控系统发送的控制指令以对
UWB
通信模组的参数进行配置
。3.
根据权利要求1所述的基于
UWB
技术的航天器
RS422
接口无缆化传输装置，其特征在于，采用
UWB
通信体制作为
RS422
接口无缆化设计的信息传输方式
。4.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏骁，刘文政，孙天旭，叶葆巍，王朝，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：