卫星姿轨控模拟系统技术方案

本实用新型专利技术公开了卫星姿轨控模拟系统，该系统包括信号转接模块、硬件板卡模块和工控模块；所述信号转接模块，对输入的各部件信号进行电特性分类，输出分类信号；所述硬件板卡模块，接收信号转接模块输出的分类信号，对各分类信号进行模拟预处理并将处理后数据传输给工控模块；所述工控模块，对硬件板卡模块输入的各分类信号的处理后数据分别进行模拟，将模拟处理结果按部件输出。本实用新型专利技术中，由于对各部件输入的信号进行电特性分类后得到的分类信号种类较少，相应地，硬件板卡模块对各分类信号分别进行模拟预处理时使用的板卡也较少，板卡种类的减少，降低了系统的开发风险、周期和成本。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及卫星模拟领域，尤其涉及卫星姿轨控模拟系统。
技术介绍
参见图1，为现有技术的卫星姿轨控模拟系统的结构示意图，该系统用于 对卫星姿态和轨道控制的各个部件进行模拟检测，根据模拟检测结果确定各个 部件的性能是否符合要求。该系统包括针对各个部件独立开发的数据采集板卡，每类板卡对一类部件输入的信号进行采集和模拟处理。整个系统有20多类板 卡，包括状态采集模块数据采集板卡、遥测遥控模拟器数据采集板卡、敏感器 信号源数据釆集板卡、敏感器模拟器数据采集板卡和执行机构模拟器数据采集 板卡等，其中，状态采集模块数据采集板卡对应的部件是状态采集系统，遥测 遥控模拟器数据采集板卡对应的部件是遥测遥控模拟器，敏感器信号源数据采 集板卡对应的部件是敏感器信号源，敏感器模拟器数据采集板卡对应的部件是 敏感器模拟器，执行机构模拟器数据采集板卡对应的部件是执行机构模拟器。状态采集系统用于执行机构状态采集、姿轨控计算机(AOCC, Attitude and Orbit Control Computer)状态采集。遥测遥控模拟器包括遥控模拟器和遥测模拟器。敏感器信号源包括陀螺信号源、地球敏感器信号源、数字式太阳敏感器 信号源和模拟式太阳敏感器信号源。敏感器模拟器包括太阳敏感器模拟器、地球敏感器模拟器、3+lS陀螺敏 感器模拟器和二浮陀螺模拟器。执行机构模拟器包括推进系统模拟器、帆板驱动机构模拟器、反作用轮 模拟器和磁力矩器模拟器。所述状态采集模块数据采集板卡，对状态采集系统输入的信号进行采集和 模拟，输出状态采集系统的模拟处理结果。所述遥测遥控模拟器数据采集板卡，对遥测遥控模拟器输入的信号进行采 集和模拟，输出遥测遥控模拟器的模拟处理结果。所述敏感器信号源数据采集板卡，对敏感器信号源输入的信号进行采集和 模拟，输出敏感器信号源的模拟处理结果。所述敏感器模拟器数据采集板卡，对敏感器模拟器输入的信号进行采集和 模拟，输出敏感器模拟器的模拟处理结果。所述执行机构模拟器数据采集板卡，对执行机构模拟器输入的信号进行采 集和模拟，输出执行机构模拟器的模拟处理结果。采用现有的方案实现卫星姿轨控模拟系统，每类板卡上的功能相对独立， 可扩展性、通用性及互换性差，维护成本也相应增加。系统的硬件成本主要体 现在板卡上，板卡的种类较大，将使整套系统变得庞大，加大耗材成本。
技术实现思路
本技术提供一种卫星姿轨控模拟系统，该系统能够降低成本、研制风 险和周期，同时提高系统的可扩展性和增强后期的易维护性。一种卫星姿轨控模拟系统，该系统包括信号转接模块、硬件板卡模块和工控模块；所述信号转接模块，对输入的各部件信号进行电特性分类，输出分类信号；所述硬件板卡模块，接收信号转接模块输出的分类信号，对各分类信号进 行模拟预处理并将处理后数据传输给工控模块；所述工控模块，对硬件板卡模块输入的各分类信号的处理后数据分别进行 模拟，将模拟处理结果按部件输出。从上述方案可以看出，本技术通过信号转接模块对由各部件输入的信 号进行电特性分类，输出分类信号，然后硬件板卡模块对各分类信号进行模拟 预处理并将处理后数据传输给工控模块，工控模块对硬件板卡模块输入的各分类信号的处理后数据分别进行模拟，将模拟处理结果按部件输出。由于对各部件输入的信号进行电特性分类后得到的分类信号种类较少，相应地，硬件板卡 模块对各分类信号分别进行模拟预处理时使用的板卡也较少，板卡种类的减少，降低了系统的开发风险、周期和成本，提高了系统的可扩展性，增强了后期的易维护性。附图说明图1为现有技术的卫星姿轨控模拟系统的结构示意图； 图2为本技术卫星姿轨控模拟系统的结构示意图； 图3为本技术卫星姿轨控模拟系统的结构示意图实例； 图4为本技术紧凑型PCI接口 (CPCI, Compact PCI)总线动态可 重构系统的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施 例和附图，对本技术进一步详细说明。本技术对由各部件输入的信号进行电特性分类，对各分类信号进行模 拟预处理以及模拟。由于对各部件输入的信号进行电特性分类后得到的分类信 号种类较少，相应地，对分类信号进行模拟预处理的板卡种类需求量减少，从 而，降低了系统的开发风险、周期和成本，提高了系统的可扩展性，增强了后 期的易维护性。下面通过图2对本技术卫星姿轨控模拟系统的结构进行说 明，该系统包括信号转接模块、硬件板卡模块和工控模块；所述信号转接模块，对输入的各部件信号进行电特性分类，输出分类信号；所述硬件板卡模块，接收信号转接模块输出的分类信号，对各分类信号进 行模拟预处理并将处理后数据传输给工控模块；所述工控模块，对硬件板卡模块输入的各分类信号的处理后数据分别进行 模拟，将模拟处理结果按部件输出。信号转接模块用于对输入的各部件信号进行电特性分类。输入信号转接模 块的部件较多，这里以状态采集系统、遥测遥控模拟器、敏感器信号源、敏感 器模拟器和执行机构模拟器为例进行说明，此时，所述信号转接模块包括状态 采集模块接口、遥测遥控模拟器接口、敏感器信号源接口、敏感器模拟器接口和执行机构模拟器接口 ；所述状态采集模块接口，对状态采集系统输入的信号进行电特性分类，输 出分类信号给硬件板卡模块；所述遥测遥控模拟器接口 ，对遥测遥控模拟器输入的信号进行电特性分类， 输出分类信号给硬件板卡模块；所述敏感器信号源接口，对敏感器信号源输入的信号进行电特性分类，输 出分类信号给硬件板卡模块；所述敏感器模拟器接口，对敏感器模拟器输入的信号进行电特性分类，输 出分类信号给硬件板卡模块；所述执行机构模拟器接口 ，对执行机构模拟器输入的信号进行电特性分类， 输出分类信号给硬件板卡模块。对各部件输入的信号进行电特性分类后得到的分类信号种类较少， 一个部 件输入的信号进行电特性分类后，可能为一类分类信号，也可能为两类以上分 类信号，分类信号主要包括数字量输入(DI， Digital Input)信号、模拟量输入 信号、RS422信号和以太网信号几类，相应地，所述硬件板卡模块包括数字量 输入数字量输出(DIDO, Digital I叩ut Digital Output )板卡、模拟-数字转换(AD, Analog Convert Digital)采集板卡、串口通信板卡和工控机网络接口板卡；所述DIDO板卡，接收信号转接模块采集到的数字量输入DI信号，打包转 发给工控模块；并且，接收工控模块传输的关于模拟处理结果的数字量输出 (DO, Digital Output)信号，发送给信号转接模块；所述AD采集板卡，接收信号转接模块采集到的模拟量，进行模数转化后， 将转化后的数字量信号打包输出给工控模块；所述串口通信板卡，接收信号转接模块输入的RS422信号，进行信号采集后，将采集后数据输出给工控模块；所述工控机网络接口板卡，接收信号转接模块输入的以太网信号，进行信 号采集后，将采集后数据输出给工控模块。对应不同的分类信号，硬件板卡模块进行的模拟预处理包括打包、模数转 化、信号采集等。硬件板卡模块中对应各分类信号的板卡将处理后数据传输给工控模块后，可能还会接收由工控模块返回的回馈数据，硬件板卡模块中对应各分类信号的 板卡再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星姿轨控模拟系统，其特征在于，该系统包括信号转接模块、硬件板卡模块和工控模块；　所述信号转接模块，对输入的各部件信号进行电特性分类，输出分类信号；　所述硬件板卡模块，接收信号转接模块输出的分类信号，对各分类信号进行模拟预处 理并将处理后数据传输给工控模块；　所述工控模块，对硬件板卡模块输入的各分类信号的处理后数据分别进行模拟，将模拟处理结果按部件输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建东，王忠民，王主凤，李壮，颜灵伟，王丽霞，徐微，孙礼朋，
申请(专利权)人：北京国科环宇空间技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]