一种卫星低频接口自动测试系统

针对卫星低频接口测试主要依靠人工操作,导致接口测试自动化程度低,测试效率不高,测试受主观因素影响大的问题,通过对现有测试工具和测试方法的分析,并充分考虑系统的可靠性和安全性,设计了一种卫星低频接口自动测试系统。该系统包括一套硬件设备和一套控制软件,硬件设备与星上电缆通过转接电缆连接后,在控制软件的控制下自动完成星上电缆中所有待测点的接口测试工作。测试结果表明:测试效率提高了50%;系统规范了低频接口测试流程,并有效降低了测试人员的劳动强度。     

基于最小系统的小卫星在轨软件重构系统设计

提出一种基于星载终端处理设备最小系统的小卫星在轨软件重构系统设计方案。依据星上信息流实现现状,设计重构系统的系统框架,提出星载终端处理设备的最小系统组成、通用功能集和需要满足的整星安全性功能需求。系统中,应用软件程序数据按照注入帧格式通过遥控通道注入到星上,可缓存在星务存储器中再分发给终端目的设备,通过最小系统软件对应用程序进行引导和加载管理,整个过程均有差错控制设计以保证其可靠性和安全性。软件重构试验和容错试验表明,利用该系统可实现星载微计算机软件和FPGA配置数据的可靠上注、可靠存储和可靠加载。     

“风云一号”星上计算机电磁兼容性考虑

由于星上产品元器件间电磁干扰的日益严重,电磁兼容性设计已成为卫星工程产品的一项设计指标和鉴定内容.“风云一号”星上计算机电磁兼容性的设计目的和总要求是:保证计算机能抗外来的电磁干扰;本身不给其他设备造成干扰影响,对系统兼容性工作不会造成大的影响.星上计算机电磁兼容性设计内容包括:对高频信号、引线用屏蔽线、电磁辐射干扰进行屏蔽;对逻辑电路,从选用元器件、电路设计和走线合理方面加以考虑;对供电系统、接地系统进行滤波和隔离;对引线耦合,在走线、布局和阻抗匹配上加以考虑.     

面向任务的小卫星自主指令设计

为了提高卫星的安全性、可靠性和可用性,在分析小卫星遥控指令特点的基础上,提出了面向任务的小卫星自主指令设计,把以往多条独立的间接指令组成封装系列指令,星上可以自动判断指令的执行条件,发现指令执行异常时进行处理,从而简化了卫星遥控操作。封装系列指令可以由程控指令以及星上自主产生的事件启动,文章所设计的自主指令已在多颗小卫星上成功应用。     

商业卫星计算机质量管控方法探索与实践

星载计算机是商业卫星的核心部件之一,文章针对商业卫星计算机产品的低成本、短周期、批量生产的需求,剖析目前星上计算机在研制阶段划分、长链条管控与评审、全过程和全要素的数据包编制、元器件严格的选用要求和筛选流程等方面存在的质量管控问题,提出阶段合并、简化过程质量控制及评审、简化数据包、优化元器件选型及筛选流程等解决措施,在保证可靠性的前提下满足未来商业卫星的需求,也为未来更科学更精准的卫星产品差异化管控提供数据和经验。     

导航卫星星载自主轨道预报技术

全球导航星座自主导航技术对卫星自主轨道预报精度和计算速度提出了新的高要求,结合地面长期轨道预报精度现状和星载计算机性能,提出一种基于地面上注长期电文的卫星自主轨道预报技术。该技术的主要特点有二:首先,充分利用地面上注电文的高精度和高凝练度,可兼顾参考星历的高精度和节省星上存储资源;其次,选用状态转移的星上分析解算法,与地面上行注入、星上存储的方式相比,可大大节约星地上行数据量、星上数据存储量和计算量。通过仿真试验对计算资源、存储资源消耗和预报精度作了统计分析,结果表明,采用该技术进行星上自主轨道预报,计算资源占用少、计算速度快、预报精度高,该技术对于导航星座自主导航总体技术有着重要应用价值。     

光学遥感图像星上实时处理技术的研究

随着各种高分辨对地光学遥感器的发展,获取的遥感图像数据量呈爆炸性增长.发展光学遥感图像星上实时处理技术,是提高遥感图像数据的有效利用率、使其反演结果尽早反映观测区域实况的重要途径之一.文章分析了当前星上实时处理技术的发展现状,提出了采用开放式架构、以高性能的DSP/FP.GA为处理核心的处理系统的构建方法和关键技术,以实现可伸缩的功能扩展和对星上传感器获取的海量数据流图像的星上实时处理.     

一种卫星IP交换系统中ICMP协议FPGA实现方法

卫星IP交换技术是实现星上IP网络的关键技术,在卫星IP交换系统中,通过ICMP协议可报告差错报文信息,并可对卫星IP网络中的不同节点进行连通性测试,因此ICMP协议在卫星IP交换系统中起着重要作用。针对星上模块化设计及处理能力有限的特点,提出一种星上ICMP协议的FPGA实现方法,将ICMP报文的判断和生成流程分开,判断部分可在各个端口处理模块完成,生成部分采用单独模块完成,不需要在每个端口模块都完成ICMP报文生成处理操作,不仅优化了星上ICMP协议处理流程,并且节约了星上存储及处理资源。     

太阳方阵模拟器快速建立母线方法研究

针对太阳方阵模拟器母线建立时间过长造成的部分星上设备启动异常从而严重影响到整星测试的安全性和可靠性的问题,分析其产生的原因,通过实施减少上电分阵数量、增加单阵设置电流数值和缩短测试电缆长度等三项对策,研究制定出一套能够应对不同测试环境的快速建立母线的方法。     

雅典娜成像系统

雅典娜(ATHENA)卫星成像系统能提供0.5～0.75μm间单波段高分辨率对地成像图。雅典娜成像系统包括两台典型的CCD高速相机,在700km极地轨道上,刈幅为700km,分辨率可达5m。由全球卫星公司研制的码本处理芯片(CPC)使在卫星上实现矢量量化(VQ)图像压缩技术成为可能,其压缩比达12:1,因而可明显地减少卫星至地面的数据传输带宽、星上存储量和星上功率的要求,并将“从统计观点上无损失”的图像传回地面。卫星和有效载荷设计中几乎不包含动部件,因而可靠性高、成本低、运行操作简单。地面站分固定式和移动式两种,只需一名技术操作人员就可操作。     

UoSAT—5卫星对地成像系统

英国萨里大学以小卫星为基础，发展ＵｏＳＡＴ卫星系列。文中着重叙述了星上有效载荷－对地成像系统的设计，以及在轨道上成像的结果，证实了小型卫星的遥感能力。ＥＩＳ与传输系统为基础的处理单元相结合使它为星上提供了实用的处理能力。ＥＩＳ能在星上进行复杂的图像分析，处理和压缩。     

基于TLK2711的遥感卫星高速串行载荷数据接口设计

高分辨率遥感卫星星上载荷原始数据率不断提高,如何将高速载荷数据传输至后端数据处理设备已成为遥感卫星载荷接口设计的关键。在研究高速串行/解串(SerDes)收发器件TLK2711工作原理的基础上,提出了高速串行载荷数据传输接口的设计方案。通过在某卫星星载数据传输系统中的首次应用,实现了星上2Gbit/s的高速串行数据传输,工程试验和在轨验证表明了接口设计的正确性和可靠性,可为其它星载高速数据传输接口设计提供借鉴。     

对地观测卫星星上数据管理系统的功能与设计

本文根据新型对地观测卫星的任务特点,从总体上提出了星上数据管理(OBDH)系统的功能要求及设计概要。文中首先对DBDH的遥测、遥控、星上管理控制等功能以及系统的组成作了描述,并确定了OBDH与其它系统的接口规范。最后在系统的可靠性设计中除了采用冗余、某些抗软故障等措施来满足可靠性指标外,还考虑了备份基本测控系统的设想。     

星间频差测量方法及地面验证

介绍编队飞行的小卫星星间频差的产生机理,分析星上时差测量的方法和误差,提出一种简便易行的星间频差地面测量系统,阐明系统的硬件组成和软件设计,以便于小卫星星座整星测试中星间频差的验证。     

UoSAT-5卫星对地成像系统

英国萨里大学以小卫星为基础,发展了UoSAT卫星系列。文中着重叙述了星上有效载荷——对地成像系统(EIS)的设计,以及在轨道上成像的结果,证实了小型卫星的的遥感能力。EIS与传输系统为基础的处理单元相结合,使它为星上提供了实用的处理能力。EIS能在星上进行复杂的图像分析、处理和压缩。利用这些技术,可增加遥感小卫星在狭窄通信通道上的图像数据传输能力。     

一种星载电子设备嵌入式集成管理单元设计

根据批量化的低成本卫星以及快速响应卫星对星上电子设备接入及管理的灵活性,电子设备功能密度、可靠性以及成本等提出的新要求,研究开发了一种基于系统级封装(SIP)技术的国产化星载通用电子设备嵌入式管理单元。将卫星电子设备的运算单元、通信接口、遥测信息采集、遥控执行、程序存储、数据存储、模拟与数字转换集成到统一的接口管理单元中,并构建通用的调度与功能软件中间件,实现星上接口和测量管理的标准化,提高了系统集成度,降低了系统功耗。     

星上嵌入工计算机数管软件开发过程

引进软件工程的概念，使管理人员和开发人员对星上嵌入式计算机数管软件开发的科学性有充分的认识，并概要介绍数管软件开发的全过程和开发技术。     

基于信息流的星载软件需求分析方法

针对星载软件数量多且设计分散,各自承担不同的信息处理任务,难以进行有效的总体软件需求分析的问题,文章提出一种基于信息流的软件需求分析方法,以系统级信息流设计为核心,首先进行信息流构架设计,明确卫星上各级总线架构;其次确定星上接口类型、数据传输协议等,并形成整星软件信息接口关系;最后根据信息流分解的结果,确定软件配置项的需求。此方法已在通信卫星领域中实际使用,结果表明它可以有效地制定星上处理规则,优化软件设计流程,增强软件设计的完备性和健壮性。     

分包数据系统的星上数据源及其模型

采用分包体制的星载数据系统与传统的PCM遥测遥控系统,两者面向的数据源有很大不同。本文在描述分包系统各种星上数据源并分析其特点后,提出了一种通用建模方法,并通过举例说明。在系统设计、仿真和测试中,这种方法都是很有用的。     

微小卫星三机异构一体化计算机设计

当前微小卫星的星载计算机与运载计算机多分别采用不同结构的计算机系统设计,导致资源浪费和运载计算机的可靠性较弱。文章提出了一种微小卫星一体化计算机的设计,即采用三机异构备份的设计方案。在发射运载阶段,以数字信号处理器（DSP）为核心的运载计算机作为主机,以高性能FPGA为核心的时变计算机作为备机;在在轨运行阶段,以ERC32处理器为核心的卫星平台计算机作为主机,时变计算机经重构后作为备机。此设计不仅提高了运载计算机的可靠性,而且对卫星平台电子系统在能源、热控、遥测遥控、有效载荷、姿态轨道控制等方面的综合管理能力也有全面提升,并且还具有灵活的扩展性和较强的适应性。