【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种小卫星一体化综合电子单元，用于卫星平台任务、功能、资源统一调度管理。
技术介绍
1、随着小卫星的不断发展和普及，对卫星平台的设计也提出了更高的要求，除了要具备体积小、重量轻的特点，还要求卫星平台能够成为一个高度集合体，形成一个将平台任务、功能、资源统一调度管理的集成系统，以便在较短时间内完成卫星平台的系统设计、产品生产、总装测试和在轨应用。目前，大部分小卫星的平台设备还属于分布式管理，星务、测控、电源、姿控各分系统均为独立设备，每个分系统均有1台或数台单机支撑。这种分布式卫星平台已经无法适应目前卫星总体对于平台设备体积小、重量轻、研制周期短的要求。同时，为了更好的调配卫星资源，小卫星对于硬件资源的统一应用和统一调配要求也日趋强烈，整星平台电子系统的集成水平也在很大程度上决定了小卫星平台的性能。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，能够将卫星平台各系统高度集成，形成一个将平台任务、功能、资源统一调度管理的硬件设备，实现对于卫星资源的统一调配和应用。
2、本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：
3、一种小卫星一体化综合电子单元，包括星务计算机、遥控遥测模块、应答机模块、gnss接收机、二次电源模块、综合电子底板；
4、各个模块通过综合电子底板进行连接，二次电源模块通过综合电子底板对各个模块进行供电；各个模块通过综合电子底板实现can总线通信，综合电子底板通过间接oc指令对各模块进行加断电控制；>
5、星务计算机用于整星数据信息管理，完成卫星的运行程序操作和综合信息处理工作；
6、遥控遥测模块用于遥控通道数据接收并发送给星务计算机，用于将遥测数据发送给应答机模块；
7、应答机模块提供遥测遥控通道，并与地面站直接通信；
8、gnss接收机用于定位定轨。
9、本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：
10、(1)本专利技术中的一体化综合电子单元集成了星务、测控、电源的设备，将卫星平台中的星务、测控、电源等系统高度集成，形成了一个将平台任务、功能、资源统一调度管理的硬件设备。
11、(2)本专利技术中的一体化综合电子单元能够实现平台中的星务、测控、电源的功能，实现了can总线通信、oc指令、温度量采集和加热回路控制等卫星平台资源的统一调配和应用。
12、(3)本专利技术中的一体化综合电子单元提供了标准接口，可根据需要扩展平台其他模块，如短报文模块、姿控计算机模块、电源控制器模块等，能够实现短报文接收和发送、卫星姿态和轨道控制、星上供电管理和控制等功能。
13、(4)本专利技术中的星务计算机模块采用高度集成的smartfusion2系列片上系统产品作为处理器，充分利用器件内部资源，同时外扩sram、flash等存储器，实现星务计算机的高安全性、高可靠性和低功耗设计。其接口电路具有可扩展性，可满足整星对于测温、控温、指令的不同需求。
14、(5)本专利技术中的一体化综合电子单元已在多颗小卫星上应用，实现了平台系统高度集成，大大降低了卫星平台的重量、体积和功耗，完成了平台系统资源的统一应用和统一调配。
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1.一种小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，包括星务计算机、遥控遥测模块、应答机模块、GNSS接收机、二次电源模块、综合电子底板；
2.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，星务计算机、应答机模块、GNSS接收机均为主备两个模块，遥控遥测模块、二次电源模块在内部实现主备份。
3.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，星务计算机、遥控遥测模块和应答机通过综合电子底板的内部RS422接口完成遥控帧和遥测帧的传送。
4.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，综合电子底板上预留了标准接口，根据需要扩展短报文模块、姿控计算机模块、电源控制器模块中的一个或多个。
5.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，星务计算机通过CAN总线将星上分散的各功能模块连接起来，实现星上信息交换和共享；接收上行遥控数据并进行处理、分发和执行；采集各模块的遥测数据并进行存储、处理、格式封装及下传；输出OC指令对星上载荷进行状态和模式控制；通过程序指令对星上载荷进行管理和控制，配合载荷实
6.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，星务计算机模块内部自带256KB的Flash程序存储器和64K带EDAC校验的SRAM数据存储器，并扩展了512K自带ECC校验的SRAM数据存储器和32M的Flash存储器；实现了以下7种接口：2路CAN总线通信接口；3路三线422遥控接口；3路两线422遥测接口；1路星地422接口；2路接收秒脉冲422接口；48路OC指令驱动；64路遥测采集；24路控温输出；各个接口通过综合电子底板与综合电子单元内部的其他模块连接，或通过外部电连接器引出综合电子单元，供卫星其他设备使用。
7.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，星务计算机模块需要指令进行主备机切换，也能通过看门狗复位实现自主切机；A机CPU软件定时输出喂狗信号，当程序跑飞时CPU软件停止喂狗，看门狗芯片在一定时间后输出低脉冲复位信号，给本机复位同时输出B机加电指令；A机复位后给B机发送断电指令，若A机复位后工作异常导致没有给B机发送断电指令，则B机给A机发送断电指令，实现自主切机。
8.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，综合电子底板与各模块之间采用中航光电的H2系列电连接器连接，并按照CPCI总线设计要求，差分信号在同一列走线，采用地线、信号线、地线、信号线、地线的思路，部分内部信号均使用双点双线；综合电子底板能够将各模块的信号分开处理，减少不同信号相互间的干扰，保证综合电子板间信号的完整性、可靠性和安全性。
9.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，二次电源模块用于完成二次电源变换功能，并通过综合电子底板实现一次电的引入和二次电的分发，为综合电子单元内部的各模块提供内部供电；能够提供2路5.3V二次电和2路12.3V二次电，以及25V～35V一次电的引入；每路电压的二次电源模块均为温备份，在主份出现异常时可自动切换至备份；此外，二次电源模块与综合电子底板还有OC指令的接口。
10.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，应答机模块用于实现上行遥控信号的接收解调处理、向地面测控站发送下行遥测信号并引导地面站捕获卫星、接收地面的测量帧完成测距测速、通过直接OC指令对卫星平台和载荷系统进行状态设置；遥控遥测模块用于接收上行遥控数据，对直接指令完成解密、译码和输出，对注入数据完成接收并转发给星务计算机；对星务计算机送达的下行遥测数据进行加密，并转发至应答机；遥控遥测模块的上行接收功能为热备份，下行遥测功能为冷备份。
...【技术特征摘要】
1.一种小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，包括星务计算机、遥控遥测模块、应答机模块、gnss接收机、二次电源模块、综合电子底板；
2.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，星务计算机、应答机模块、gnss接收机均为主备两个模块，遥控遥测模块、二次电源模块在内部实现主备份。
3.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，星务计算机、遥控遥测模块和应答机通过综合电子底板的内部rs422接口完成遥控帧和遥测帧的传送。
4.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，综合电子底板上预留了标准接口，根据需要扩展短报文模块、姿控计算机模块、电源控制器模块中的一个或多个。
5.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，星务计算机通过can总线将星上分散的各功能模块连接起来，实现星上信息交换和共享；接收上行遥控数据并进行处理、分发和执行；采集各模块的遥测数据并进行存储、处理、格式封装及下传；输出oc指令对星上载荷进行状态和模式控制；通过程序指令对星上载荷进行管理和控制，配合载荷实现在轨飞行任务；通过模拟量采集接口和温度控制接口完成整星的测温和控温功能；能够实时地完成星上运行管理、控制和任务调度，测量和监视全星状态，在卫星发生故障时第一时间处理并下传地面。
6.根据权利要求1所述的小卫星一体化综合电子单元，其特征在于，星务计算机模块内部自带256kb的flash程序存储器和64k带edac校验的sram数据存储器，并扩展了512k自带ecc校验的sram数据存储器和32m的flash存储器；实现了以下7种接口：2路can总线通信接口；3路三线422遥控接口；3路两线422遥测接口；1路星地422接口；2路接收秒脉冲422接口；48路oc指令驱动；64路遥测采集；24路控温输出；各个接口通过综合电子底板与综合电子单元内部的其他模块连接，或通过外部电连接器...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵婷，蒙薇，刘强，尹欢，李军予，徐婧瑶，李晴，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：
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