基于TCA的航电串行背板总线设计研究

为解决航天电子系统背板内总线因采用自定义专用设计,继承性较差、内总线信号难以监控测试等弊端,对基于电信计算构架(TCA)的航天电子串行背板总线设计进行了研究。介绍了TCA总线中先进电信构架(ATCA)和微型电信构架(MTCA)的类型、分区和用途。讨论了基于TCA总线的背板总线设计:按信号分为分级数据管理总线、数据更新接口、电源分配区、时钟分配与触发、自定义信号和测试6个功能区,通过背板资源的分区规范化管理、内总线测试接口设计和基于交换策略的冗余设计,分别采用交换结构和串行背板技术设计功能区。给出了一个基于TCA设计的开放式、可扩展、可测试、适应不同码率需求的通用型可靠背板内总线构架,具可靠性高、带宽大等优点。研究表明TCA可作为航天电子背板总线设计的一种可选方案。     

一种基于自测试的卫星快检技术研究

传统卫星设计以功能实现为主，可测试性较低，卫星综合测试基本依赖遥测遥控，测试周期长、效率低、成本高，不能很好地适应未来卫星批量化研制需求。参考民用汽车快速电检技术，从卫星可测试性与自测试设计出发，设计了基于总线调度的卫星快检系统，提高了卫星快速检修与快速发射能力，满足未来卫星低成本高效率研制需求。     

基于多特征融合的航天器锂电池健康评估技术

传统的航天器蓄电池可靠性试验按照最大放电深度进行定额充放电，所构建的失效模型用于支撑航天器总体可靠性设计，不能用于在轨锂离子蓄电池健康评估任务；航天器在蓄电池遥测的采样率、精度、样本量方面无法与民用领域相比，基于高采样、大样本的民用蓄电池健康估计方法也不适用于在轨锂离子蓄电池健康评估。针对该问题，从在轨航天器蓄电池数据特性出发，挖掘在轨状态下所能提取的退化特征，并采用多特征综合评价方法，设计了一种基于多特征融合的在轨锂离子蓄电池健康评估方法，实现了在轨蓄电池放电内阻、同放电深度下的终端电压、恒压充电时间3项退化特征融合的健康量化评估，应用于某型号卫星的在轨监测与健康评估，具有良好的工程实用性，可作为国内航天器健康评估技术的参考。     

高保真卫星电源负载场景重现系统设计

卫星工作期间整星负载变化较大，多次高精度重现卫星电源负载场景，有助于卫星供配电系统的性能测试和故障排查；但使用真实卫星负载、蓄电池，存在安全性、难以快速重复建立状态的问题，会对蓄电池寿命和单机安全造成影响。设计了一套卫星电源负载场景重现系统，高保真度地记录与重现卫星外电、内电与负载场景，可快速重现供配电现场，辅助卫星测试与故障排查。     

一种集成化的卫星PCM测控与时间同步性能测试系统设计

卫星平台电子系统中遥控、遥测与时间同步性能的优劣关系到卫星安全与实用效能。针对以往平台电子系统对接采用单机自检设备，存在设备零乱、软件系统性较弱的缺点，设计开发了一套集成化的应用于卫星系统级测试的PCM测控与时间同步性能测试系统。系统具备适应不同PCM测控码率与格式要求的能力，可无缝集成功能丰富的综合测试软件，完成测控数据处理，并基于触发时间锁存原理，实现了高精度的卫星时间同步性能测试。     

航天器电源智能判读规则框架构建与应用

规则判读是航天器地面测试与在轨异常检测的重要手段,具有机理清晰、结论明确、易于工程实施的优点。目前,判读规则制定缺乏指导性框架与模板,不利于规则的有效推开。针对该问题,文章基于航天器电源设计机理与判读方法论,从工作模式分析、冗余遥测一致性、遥测参数功能关联、能源趋势分析4个方面出发,设计了航天器电源智能判读规则框架,并在航天器测试与在轨监测中进行了实例化应用。应用结果表明：智能判读规则框架能提升航天器电源系统异常的实时检测能力,可作为国内航天器电源健康状态监测的技术参考。     

基于知识图谱的航天器健康管理技术研究

针对传统故障诊断专家系统知识深度不足的缺点,研究基于知识图谱的航天器健康管理技术,将供配电、信息流、硬件接口、功能、接地、物理布局、上下文动作、故障预案等多个维度的专家知识以知识图谱的方式关联固化,在检测到异常时,自动关联相关的背景专家知识,辅助故障排查,并结合知识信息进行因果推理分析,提供可能的故障点及因果关系、处置策略,提升航天器故障诊断效率、可解释性与处置能力。该技术用于航天器地面测试及在轨健康管理中,辅助专家快速发现异常线索,可作为国内航天器健康管理技术发展的参考。     

一种集成化的卫星PCM测控与时间同步性能测试系统设计

卫星平台电子系统中遥控、遥测与时间同步性能的优劣关系到卫星安全与实用效能。针对以往平台电子系统对接采用单机自检设备,存在设备零乱、软件系统性较弱的缺点,设计开发了一套集成化的应用于卫星系统级测试的PCM测控与时间同步性能测试系统。系统具备适应不同PCM测控码率与格式要求的能力,可无缝集成功能丰富的综合测试软件,完成测控数据处理,并基于触发时间锁存原理,实现了高精度的卫星时间同步性能测试。     

卫星星地时差测量监控方法研究

卫星的正常运行和应用依赖于卫星时钟与地面时钟的精确同步,精确测量星地时差是确保星地时间校正准确性的关键。针对非相干扩频体制,采用基于遥测帧星时与测距时延以及基于测距下行测量帧星时与测距时延两种方法进行星地时差测量监控,能够支持综合测试和在轨运行的星地时差测量工作。     

面向对象的航天器遥测元数据信息交换技术

针对传统航天器遥测元数据缺乏继承与动态重写机制,遥测参数类型、参数实例及序列混合定义,数据弹性弱、移植性差的问题,文章借鉴面向对象的设计方法,提出一种面向对象的分层遥测元数据设计模式,该元数据样式具备派生、继承、重写等面向对象管理机制。通过测控信息管理系统应用验证,该元数据技术提升了多用户间遥测信息的互操作性能,减少了90%以上的软件配置更改、调试、验证及错误,可作为国内航天器遥测元数据技术发展及应用的参考。