新一代航天电子系统现场总线及其应用

针对航天电子系统的特殊性,从航天电子系统现场总线技术的发展现状出发,结合现场总线技术的特点,分析了现场总线未来的发展方向。重点介绍了新一代航天电子系统现场总线——有限级联自动重构总线（FCARB）及其在某测量存储系统中的应用。测量存储系统可实现数据并发量10 M,时间同步精度750 ns,系统实时性260 ns。与传统的航天总线相比,新一代现场总线在自动重构、实时性、支持BIT模式、支持仪器总线等方面具有更高的性能,同时对用户更加友好,兼容性更强,能够适应高冲击、高动态等恶劣环境。     

时间触发型FlexRay总线星载应用研究

提出将具备时间触发特征的新一代车载总线FlexRay引入小卫星星上电子系统,分析了FlexRay总线访问机制、数据帧结构、容错特性、网络时间同步等对星载应用的适应性,并给出基于该总线的星载网络设计及应用思路,对星载网络拓扑结构、节点信息传递方式、总线通信应用协议、网络节点实现等进行了初步设计,可为该总线的星载应用提供一定的技术参考。     

新一代火箭控制系统总线应用技术研究

从运载火箭控制系统工程需求出发，在研究总线技术及其在航天领域中的应用背景的基础上，分析了箭上控制系统总线应用技术的可靠性和必要性，提出了箭上总线控制系统的基本模型，探讨了箭上总线开发、应用、系统设计等有关技术问题。     

小卫星CAN总线网络物理层研究

控制器局域网（CAN）总线是目前卫星采用的总线之一,CAN总线网络物理层的设计对通信性能有直接影响。文章对传输介质、阻抗匹配、信号反射、接口电路、位定时配置和网络连接等设计进行了分析,对网络物理层主要参数的影响进行了仿真和测试,提出了传输介质、防反射、接口电路和位定时参数等四个方面的改进措施。     

微小卫星平台公共总线技术——CAN网络应用

对局域控制网络(CAN)协议在“清华一号”微小卫星平台上的应用作了描述。提出了微小卫星对平台公共总线的要求,介绍了CAN网络的特点,阐述了CAN协议的帧结构,并在此基础上提出了针对卫星子系统数据通讯所作的改进协议。还给出了微小卫星星载计算机子系统的CAN节点硬件设计结构和软件控制流程。     

星载FlexRay总线应用层传输方法研究

现代卫星星上综合电子分布式拓扑结构,作为电子系统信息交互媒介的数据总线,其性能直接影响着星上电子系统的信息交流与共享。文章选择了新一代车载FlexRay总线作为星上电子系统数据总线,结合星载应用,阐述了FlexRay总线的数据帧结构,给出了卫星应用FlexRay总线静态段时隙和动态段微时隙大小的计算方法,并定义了FlexRay总线动态段、静态段的时隙参数。最后,分析了星上电子系统的工作模式,配置了FlexRay总线星上时隙。此应用层传输方法能够满足卫星应用FlexRay总线的通信实时性和稳定性要求。     

星载软件重用技术研究

介绍了软件重用技术、意义和实现途径,讨论了星载软件重用技术的形式,分析了影响星载软件可重用性的主要因素,并根据星载实时嵌入式系统特点,提出了基于标准化硬件和通信协议的层次框架软件重用方法。研究认为基于层次框架的星载软件可重用技术能提高效率、降低成本,同时也提高星载软件可靠性和安全性。     

中巴地球资源卫星数据管理系统-电子综合化技术在航天器上的应用

本文对中巴地球资源卫星成功在轨运行、圆满完成任务的星载数据管理系统做了全面的剖析,从系统结构、功能等方面阐述了数据管理系统的专业技术及其先进性与系统构成配置的灵活性,对作为飞行器公用平台重要组成部分的数据管理系统的技术发展做了进一步的探讨。     

CAN总线在卫星中的应用技术研究

串行总线由于其接口简单且适用于距离较远的分系统间进行数据交换 ,因此在卫星上得到广泛应用。本文介绍国内外空间应用的主要串行总线 ,分析CAN的主要特性 ,介绍CAN器件的发展方向 ,并对其用于卫星上的可行性进行了论述 ,同时给出了一种CAN总线的设计实例     

CAN总线技术在远程监测系统的应用

简介属于现场总线范畴的控制器局部网 (CAN)的主要技术性能及 CAN总线在远程监测系统的实际应用。描述 CAN通信接口的系统执行过程、硬件设计、软件设计。介绍 Microchip公司的带有 SPI(Serial Peripheral Interface)串行接口的 CAN通信控制器 MCP2 5 10的设计方法。     

星载CAN总线电接口特性研究

为了保证星载控制器局域网（Controller Area Network,CAN）总线通信的可靠性,基于叠加定理对总线接口建立了等效电路模型,结合节点电压法,计算了接收器输入端差分信号的电压,运用仿真软件绘制出了终端匹配电阻RT=124Ω条件下,电压与传输线电阻RW之间的关系曲线,确定了RW的选取范围;当RW=23Ω时,对电压与RT之间的关系曲线进行了仿真,确定了RT的选取范围;通过计算得出了RW=0Ω、RT=124Ω条件下发送器所能驱动的最多接收器节点数。模型的建立与仿真为CAN总线通信电路设计提供了一种新的模拟和验证方法。     

星载控制软件在轨动态重构技术研究

为使星载控制软件可在轨动态重构,提出一种基于量子编程框架、无须操作系统支持、可实现多版本切换的星载控制软件在轨动态重构方法。在分析影响在轨动态重构关键技术基础上,从量子框架的面向对象运行机制出发来寻求软件框架对动态重构的支持;通过划分函数边界,将函数归类为内部函数和公共函数,避免了模块间的循环依赖;给出了函数向量表维护策略,并以版本号为导向实现了向量表切换。该方法在BM3803星载处理器平台进行了充分测试,结果表明：所提出的在轨重构方法系统无须停机、版本可回退且更新过程可靠。本方法占用内存小、平台依赖性弱、代码可复用性强,可推广应用至硬件资源有限的星载控制器终端。     

飞行控制系统CAN总线优化方法研究

控制器局域网(CAN)作为一种可有效支持分布式控制和实时控制的多主串行通信总线,因具有纠错能力强、电磁兼容性好,实时性好、以及成本低等特点,正逐渐在航空航天领域得到广泛应用.本文从对总线性能影响显著的总线位定时入手,深入分析了通信波特率、位周期的取样位置等参数对网络通信性能的影响;并采用该方法对某型号CAN总线应用进行了优化,通过实时监听记录,检测数据传输波形,捕捉错误帧等手段,结合眼图分析,解决了错误帧的问题,并给出了结论.     

星载设备遥测遥控电路中使用1553B总线技术的探讨

文章对星载设备遥测遥控电路中使用1553B总线技术进行了探讨,分析了星载设备采用1553B总线技术后的特点,提出了可行的实现途径。     

小卫星星载CAN总线的应用层传输方法研究

数据总线是小卫星上各模块之间的主要数据传输通道,充分利用现场总线技术,选择合适的数据总线标准,改善数据总线应用的标准设计,提高可靠性,将工业、商业总线技术引入航天领域是小卫星数据总线未来的发展方向.小卫星星上控制局域网(CAN)总线网络组成包括物理层、数据链路层和应用层.文章分析了小卫星星上网络的应用层协议的基本组成,...     

应用扩展帧的航天器CAN总线应用层协议设计

为了适应航天器信息流多样性需求,提升信息交互的灵活性,提出一种应用扩展帧的CAN总线应用层协议设计.对CAN总线扩展帧29 bit标志符进行合理划分,将其分为数据优先级、源节点地址、组播标志、目的节点地址、帧序号标志、帧序号、帧数据类型7个部分,使得该协议可以支持多优先级、主从、多主、组播、广播等多种灵活通信方式,支持CAN帧起始帧、结束帧、帧连续性判断,以及应用层数据包检验,提高数据传输的可靠性.另外,给出了组播、广播地址分配及屏蔽策略,满足复杂航天器的信息流需求,简化信息流设计过程.最后,通过构建组播、多主及多优先级场景进行应用实例验证,证明了文章提出的协议设计具有适用范围广、灵活性高等优点.     

CAN现场总线在固体火箭发动机测试中的应用

通过固体火箭发动机主动引射高空模拟试验台现场总线控制系统的设计与实现,介绍了CAN现场总线通信技术的特点,主动引射试验台控制系统的总体设计,硬件、软件设计以及现场测量得到的参数分布曲线。同时给出了一种基于CAN总线技术的控制系统的设计方法。     

混合总线测试技术靶场应用研究

通过对测控总线特性、混合总线测试系统软硬件架构的分析,确定了混合总线测试技术靶场应用中需研究解决的时钟同步、现有测试设备组网、测试接口适应性与通用检测等一般关键性技术问题.提出了武器装备试验混合总线测试系统设计思路,介绍了混合总线测试系统硬件组成,软件设计方法与结构.     

支持多主通信的星载CAN总线应用协议设计

为提升星上设备间信息交互灵活性,文章对现有小卫星星上CAN总线应用层通信协议进行了改进,新的应用层协议通过合理的地址域设计、地址编排、屏蔽策略设计,使得该协议可以灵活支持总线设备多主通信,同时为了确保卫星系统按照一定的节拍有序运行,建议对总线采取周期调度下的多主通信模式。文章通过构建多主通信场景对该协议进行验证,结果表明该协议可以有效支持总线节点多主通信、组播、广播等,提升了总线通信的灵活性和通信效率。     

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。