一种兼容AOS体制及PCM体制的卫星一体化遥测系统技术方案

一种兼容AOS体制及PCM体制的卫星一体化遥测系统，PCM遥测模块输出路同步信号、帧同步信号和PCM体制的数据流至中央处理模块，同时PCM体制的数据流输入至第二三态输出门；中央处理模块将接收的PCM体制的数据流和自身状态信息发送至数管计算机；与数管计算机的接口模块接收数管计算机发送的AOS体制的遥测数据流并将其发送至第一三态输出门；应急/正常模式切换模块当接收到正常模式控制指令时，将AOS体制的遥测数据流输出至遥测加密、调制模块，当接收到应急模式控制指令时，将PCM体制的数据流输出至遥测加密、调制模块。本发明专利技术在数管计算机异常的情况下仍然能够掌握和控制卫星关键部件的工作状态，提高了整星的可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种卫星遥测系统，属于卫星遥测

技术介绍
目前，卫星一般采用PCM(Pulse Code Modulation脉冲编码调制)或AOS (Advanced Orbiting System高级在轨系统)遥测体制。PCM遥测体制采用时分多路复用的方式，每一路信号占据的时隙位置固定，这种体制的波道利用率较低，不能满足卫星任务不断增长的数据业务需求。AOS遥测体制对下行数据流进行动态管理，用“需求驱动”的机制取代了为每个遥测参数采用固定的传输时隙，同时实现了多类型数据源的合路传输，便于星上预处理，提高了数据价值。AOS遥测体制需要数管计算机参与处理，在数管计算机异常情况下，地面将无法掌握和控制卫星关键部件的 工作状况，整星关键部件将处于不可测控的条件下，不利于分析故障原因，采取应对措施。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是一种兼容AOS体制及PCM体制的卫星一体化遥测系统，在数管计算机异常的情况下仍然能够掌握和控制卫星关键部件的工作状态，提高了整星的可靠性和安全性。本专利技术包括如下技术方案一种兼容AOS体制及PCM体制的卫星一体化遥测系统，包括PCM遥测模块，和遥测加密、调制模块；其特征在于，还包括中央处理模块、与数管计算机的接口模块、应急/正常模式切换模块；PCM遥测模块输出路同步信号、帧同步信号和PCM体制的数据流；所述路同步信号、帧同步信号发送至中央处理模块，PCM体制的数据流输入至中央处理模块，同时PCM体制的数据流输入至第二三态输出门；中央处理模块通过1553B总线与数管计算机相连，将接收的PCM体制的数据流和自身状态信息发送至数管计算机；所述与数管计算机的接口模块接收数管计算机发送的AOS体制的遥测数据流并将该AOS体制的数据流发送至第一三态输出门；应急/正常模式切换模块对第一三态输出门和第二三态输出门进行控制，当接收到正常模式控制指令时，将AOS体制的遥测数据流输出至遥测加密、调制模块，当接收到应急模式控制指令时，将PCM体制的数据流输出至遥测加密、调制模块；遥测加密、调制模块对接收到的数据流进行加密和调制，并输出至应答机。所述中央处理模块包括单片机、1553B总线接口单元、和串/并转换电路。所述应急/正常模式切换模块包括第一触发器1D1A、和第二触发器2D1A ;第一触发器IDlA的输出正Q端连接第一三态输出门的控制端，第二触发器2D1A的输出负Q端连接第二三态输出门的控制端；正常工作模式指令输入至第一触发器IDlA和第二触发器2D1A的R端，应急工作模式指令输入至第一触发器IDlA和第二触发器2D1A的S端；通过正常工作模式指令和应急工作模式指令控制第一触发器IDlA和第二触发器2D1A的正Q端、负Q端输出的信号。所述PCM体制的数据流的格式编排和AOS体制的遥测数据流的格式编排一致。本专利技术与现有技术相比的有益效果是(I)本专利技术具有AOS和PCM两种遥测工作模式，定义为正常遥测工作模式和应急遥测工作模式。正常遥测模式采用AOS遥测体制，应急遥测模式采用传统的PCM遥测体制。AOS遥测体制的实现需要数管计算机参与，PCM遥测模式与基于软件的AOS遥测模式完全隔离，直接通过传统PCM遥测模块的硬件逻辑部件完成对遥测数据的采集、组帧和下传，规避了由于数管计算机软件故障导致数据中断或异常的风险，确保整星遥测的可靠和安全，利于故障定位和通道恢复。在数管计算机异常的情况下仍然能够掌握和控制卫星关键部件的工作状态，提高了整星的可靠性和安全性。(2)本专利技术提出了对两种模式的控制策略、接口方式的一体化设计方案，两种工作模式相互独立，切换控制策略可靠，并且没有额外的硬件设备开销。附图说明 图I为本专利技术遥测系统的组成示意图；图2为中央处理模块的组成示意图；图3为单片机工作流程图；图4为数管计算机与遥测系统的时序接口 ；图5为应急/正常模式切换模块电路示意图。具体实施例方式下面对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。如图I所示，本专利技术的遥测系统包括PCM遥测模块、中央处理模块、与数管计算机的接口模块、应急/正常模式切换模块、遥测加密、调制模块；PCM遥测模块输出的PCM体制的数据流发送至中央处理模块和第二三态输出门；PCM遥测模块输出的路同步信号和帧同步信号发送至中央处理模块；中央处理模块通过1553B总线与数管计算机相连，中央处理模块将接收的PCM体制的数据流和自身状态信息通过1553B总线发送至数管计算机；数管计算机同样通过1553B总线从其它遥测采集单元接收遥测数据，所有遥测数据接收完成后，数管计算机将整星遥测数据按照AOS遥测格式组帧后回送给遥测系统，并发送AOS体制数据流给所述接口模块；所述与数管计算机的接口模块将该AOS体制的遥测数据流发送至第一三态输出门；当数管计算机工作正常时，遥测为正常工作模式，应急/正常模式切换模块将所述接口模块输出的AOS体制的遥测数据流发送至遥测加密、调制模块；当数管计算机异常时，遥测为应急工作模式，应急/正常模式切换模块将PCM遥测模块输出的PCM体制的数据流直接发送至遥测加密、调制模块；此时，整星关键部件(如数管计算机、遥控单元、测控应答机、控制计算机、控制推进部件等)将仍然处于可测控的条件下。遥测加密、调制模块对接收到的数据流进行加密和调制，并输出至应答机。PCM遥测模决输出的PCM体制的数据流为二进制的数字码流，码速率为2048bps。每8秒完成一个格式的传输，一个格式包含16巾贞,一巾贞有128路波道即0-127路波道,每个波道为8比特。PCM遥测模块的所有遥测数据通过交换子采集，交换子通道的选通由PCM遥测模块中的时序电路控制，通过控制交换子通道即可完成应急遥测格式编排。如图2所示，中央处理模块包括单片机80C32、PR0M、RAM、串并转换电路和1553B总线接口单元。PCM遥测模块输出的路同步信号输入至80C32的外部中断INTO端口 ；PCM遥测模块输出的帧同步信号输入至80C32的Pl. 3端口 ；PCM体制的数据流通过串/并转换电路输入至80C32的读数据端口，通过80C32读数据端口完成PCM遥测数据流的采集并将其放入总线接口芯片的RAM中，80C32的中断处理工作流程如图3所示。外部中断INTO为遥测路中断，每一次路中断从硬件端口读取一路遥测参数，该路遥测参数由PCM体制的数据流通过串并转换电路得到，通过软件参数“接收区域遥测标志”决定将遥测数据放入缓存区TMl或TM2 ;当80C32 Pl. 3 口输入的帧同步信号为高时，判断一帧数据(128字节)接收完毕。如果一帧数据接收结束，则将其存放在遥测缓存区(TMl或TM2)中的数据和自身状态信息放入总线接口单元的RAM区中。其中，自身状态信息为80C32中运行的软件状态信息。遥测系统上与数管计算机相连的接口模块将码钟信号和帧同步信号送给数管计算机，数管计算机将组帧好的整星全帧遥测数据流送回遥测系统，数管计算机与遥测系统之间采用三线硬件接口，接口时序关系如图4所示。遥测系统的接口模块送出帧同步信号和码同步信号给数管计算机，帧同步信号的上升沿、下降沿均与码同步信号的上升沿对齐，遥测系统在每帧的最后一个字节输出帧同步信号，宽度为8个码位，帧同步信号的下降沿·表明下一帧数据的起始。数管计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼容AOS体制及PCM体制的卫星一体化遥测系统，包括PCM遥测模块，和遥测加密、调制模块；其特征在于，还包括中央处理模块、与数管计算机的接口模块、应急/正常模式切换模块；PCM遥测模块输出路同步信号、帧同步信号和PCM体制的数据流；所述路同步信号、帧同步信号发送至中央处理模块，PCM体制的数据流输入至中央处理模块，同时PCM体制的数据流输入至第二三态输出门；中央处理模块通过1553B总线与数管计算机相连，将接收的PCM体制的数据流和自身状态信息发送至数管计算机；所述与数管计算机的接口模块接收数管计算机发送的AOS体制的遥测数据流并将该AOS体制的数据流发送至第一三态输出门；应急/正常模式切换模块对第一三态输出门和第二三态输出门进行控制，当接收到正常模式控制指令时，将AOS体制的遥测数据流输出至遥测加密、调制模块，当接收到应急模式控制指令时，将PCM体制的数据流输出至遥测加密、调制模块；遥测加密、调制模块对接收到的数据流进行加密和调制，并输出至应答机。

【技术特征摘要】
1.一种兼容AOS体制及PCM体制的卫星一体化遥测系统，包括PCM遥测模块，和遥测加密、调制模块；其特征在于，还包括中央处理模块、与数管计算机的接口模块、应急/正常模式切换模块；PCM遥测模块输出路同步信号、帧同步信号和PCM体制的数据流；所述路同步信号、帧同步信号发送至中央处理模块，PCM体制的数据流输入至中央处理模块，同时PCM体制的数据流输入至第二三态输出门；中央处理模块通过1553B总线与数管计算机相连，将接收的PCM体制的数据流和自身状态信息发送至数管计算机；所述与数管计算机的接口模块接收数管计算机发送的AOS体制的遥测数据流并将该AOS体制的数据流发送至第一三态输出门；应急/正常模式切换模块对第一三态输出门和第二三态输出门进行控制，当接收到正常模式控制指令时，将AOS体制的遥测数据流输出至遥测加密、调制模块，当接收到应急模式控制指令时，将PCM体制的数据流输出至遥测加密、调制模块；遥...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘宇倩，杨聪伟，白东炜，刘崇华，赵红梅，张晓明，张弓，李科，张明哲，冯文婧，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：