基于LabVIEW的卫星有效载荷遥测数据解析处理方法

针对有效载荷遥测数据解析处理难以适应不同卫星载荷的地面测试通用性的问题，提出了一种基于LabVIEW的遥测数据解析处理方法。该方法将底层硬件控制及顶层数据分析功能独立，构建一个UDP网络，以JSON数据作为各独立控制系统间交换接口。遥测解析系统接收底层RS422通信系统送来的JSON格式原始遥测数据包，根据可设置的配置文件完成识别遥测包类型、提取预设原始参量、解析参数、存储显示数据，向顶层控制系统转发JSON格式解析后数据。所设计的测试系统经2个卫星载荷的实际工程应用和3个卫星载荷的桌面仿真测试，实现了不同载荷遥测数据解析通用性，可为快速搭建地面测试系统提供设计参考。     

卫星地面站在轨测试系统开关网络设计

对通信卫星的有效载荷进行在轨测试是一项重要的工作;在实际工作中,在轨测试的项目多,测试周期长,测量精度要求高,人工很难达到测试要求,因此开发一套卫星地面站在轨测试系统是十分必要的;在轨测试系统中的开关网络是该系统的重要组成部分;介绍了开关网络在系统中的作用,说明了开关网络在自动测量中的重要性;分析了开关网络的工作原理和功能,给出了开关网络的设计方案和实现方法;最后对测试结果进行了分析;该系统投入使用以后,测试效率高,测量精度高,自动化程度高,达到了设计要求。     

中法海洋卫星有效载荷FDIR实现方法研究

中法海洋卫星搭载了波谱仪分系统、微波散射计分系统和数据传输分系统三种载荷,三类载荷在轨每天连续24小时不间断工作。为提高卫星在轨期间有效载荷运行的安全性,提出了有效载荷系统级故障检测隔离与恢复（FDIR, Fault detection, isolation and recovery）实现方法。有效载荷FDIR由卫星主机和载荷下位机协同完,各载荷下位机实时监测自身运行状态,发现故障时按照故障预案执行隔离操作或上报故障信息交由卫星主机处理。卫星主机还能通过平台其他分系统获得更高级别的有效载荷状态参数,综合分析后及时执行故障隔离操作。文章介绍了三类有效载荷故障监测参数选择方法、故障判断准则和故障隔离措施。各有效载荷的FDIR功能都能够独立使能/禁止,FDIR门限值、连续异常错误次数在轨均可软件调整。中法海洋卫星有效载荷的FDIR实现方法已通过地面试验验证,符合设计要求,其方法可推广至其他卫星型号。     

基于字典查询的卫星并行自动化测试软件设计

针对卫星研制过程中测试周期长、任务重、自动化程度低的现状和研制进度加快、多星并行测试的发展趋势,提出了基于字典查询的卫星并行自动化测试软件设计方法,分析了卫星测试现状,详细介绍了软件的系统构成、工作原理和流程以及数据结构。通过格式化数据结构及接口、遥测分类判读方法和字典查询方法,重点解决了不同指令执行判读问题。软件具有开发简单,配置方便,节省资源,支持多星并行自动化测试和其它卫星快速移植的特点,同时兼容现有地测软件、测控前端转发数据。最后利用Python实现了软件的基本功能,实际应用表明,软件可提高卫星测试效率和可靠性,具有较强的工程实用性。     

遥感地面站自动化测试系统的设计与应用

遥感卫星地面站的G/T值(品质因数)和系统误码特性是遥感卫星地面站最重要的系统指标,是测试遥感卫星地面站不可或缺的测试项目;传统的测试方法采用人工干预进行测试,测试过程复杂繁琐,人机交互工作量极大,测试效率低下;文中提出了一种在遥感地面站监控管理分系统的统一调度下,协调站内天伺馈分系统、信道分系统和测试分系统的资源,优化测试流程,自动完成系统G/T值和系统误码特性的测试方案,显著提高测试效率;介绍了自动化测试系统的测试原理和自动化测试的设计方法,然后结合某工程实际应用进行了自动化测试,并给出了测试结果;测试结果表明,自动化测试系统的测试结果和人工测试结果一致,但减少了大量的人机交互工作,使测试效率大大提高,测试过程不再繁琐和耗时。     

面向批产化的小卫星自动化测试系统设计研究

自动化、智能化的远程测试模式是小卫星研制降本增效的一种有效技术途径。本文面向未来小卫星大规模组网应用的研制需求,提出了一种面向批产化的小卫星自动化测试系统设计方法,设计了小卫星多星测试的系统布局,研究了各系统功能分区的功能,给出了基于自动化测试和虚拟仿真测试的系统搭建方法,研究了小卫星远程测试网络布局,给出了测试工位电缆转接箱的结构设计方法。     

基于工作流的小卫星自动化测试系统设计方法研究

介绍了基于工作流的小卫星自动化测试系统的设计方案,通过分析卫星综合测试的基本流程和当前卫星研制过程中对自动化测试的迫切需求,提出构建卫星自动化测试系统的技术方案,具体介绍了自动化测试系统组成,详细说明了五大模块包括自动化测试模块、遥测数据管理模块、分系统管理模块、遥控指令管理模块、参数自动化监视模块、测试控制台模块的功能特点;还分析了适应小卫星批量化研制,卫星自动化测试技术下一步主要发展方向;旨在介绍一种当前国内先进的小卫星测试系统的构建模式以及自动化测试在卫星综合测试过程中所起到的举足轻重的作用.     

光纤在卫星测试系统数据采集中的应用

详细介绍了采用光纤进行采集数据传输的卫星地面测试系统的设计原理和各组成部分的实现方法。与目前的测试设备相比,提高了地面测试过程中数据传输的环境适应能力,以及卫星数据采集系统在地面高低温、EMC等专业试验测试过程的成功率,提高了系统的测试效率。     

卫星地面电缆便携式测试系统设计

为了满足卫星地面测试电缆和大型试验场地电缆的现场测试需求,为此研制了一种便携式、小型化、自动化的电缆测试系统。该系统采用嵌入式计算机技术、功能电路模块化设计以及良好的人机交互界面。结合不同的配套转接电缆,经实际应用,系统可实现最大100芯卫星地面测试电缆的导通测试和绝缘测试。文中阐述了系统的组成、工作原理、硬件、软件实现方法以及实物运行结果。系统采用内电和外电两种供电方式,便于携带,适应各种测试环境和试验场地,测试操作简单,测试速度快,效率高,大大减少人力成本和设备成本。     

探空火箭有效载荷集成测试系统设计与实现

介绍了应用于探空火箭有效载荷集成测试的系统设计方案,描述了测试系统硬件平台和软件架构,对设计与实现方法进行了分析和阐述。探空火箭成功发射的经验表明,系统满足探空火箭有效载荷的集成测试需求,具有较好的通用性及可扩展性,从而为探空火箭型号的系统测试与验证以及相关测试设备的系列化、通用化和标准化提供了一定的借鉴。     

卫星星座综合测试系统研究

卫星星座等多星并行研制生产带来了多星并行综合测试的新课题.介绍了一套卫星星座模式下的综合测试系统,该系统由总控设备和各分系统专用测试设备组成,通过标准网络和通信协议形成统一指挥和调度的卫星电气综合测试体系.详细介绍了系统的总控设备以及各分系统专用测试设备,并分析了地面综合测试系统的信息流.该系统可靠性和可扩展性程度高,为多星并行综合测试系统的模块化、通用化和系列化提供了一个有效的参考,满足了卫星星座多星并行综合测试的需要.     

卫星多体制测控地面测试系统设计

随着航天技术的不断发展,卫星功能日趋复杂,对卫星测控分系统的功能提出更高的需求,要求同时支持对地非相干扩频测控、中继测控、扩跳频测控及测量数传测控体制,对卫星测控系统地面测试平台多体制支持、通用化及自动化测试能力、可靠性提出了更高要求;本文研究了卫星多体制测控地面测试平台系统设计方法,采用了多通道测控地检通道复用、基于数据库的通用化配置及自动化测试技术,应用于某遥感卫星的地面测试,测试结果表明：该平台运行稳定,取得了良好的使用效果,满足了卫星多体制测控地面测试需求;     

星载感应式磁力仪地面检测系统及数据预处理软件设计

星载感应式磁力仪载荷可获取空间低频交流磁场,地面检测系统及数据预处理软件是设计开发的重要调试工具。首先介绍了感应式磁力仪的工作原理、探测数据产品及相应的研究意义。然后针对载荷设备外部接口设计了地面检测系统,实现了载荷与上位机的通信功能,并采用Visual C++调用Matlab的方法设计了一套具有实时科学数据显示的数据预处理软件,实现了在保持科学数据完整接收的同时以动态刷新方式显示不同方向和频段波形图的功能。该方法编程简单,集成功能全面,已经历了卫星多阶段的测试和试验。运行结果表明,该系统能够对仪器工作状态进行实时监视和控制,具有易维护和可拓展的特点,为星载仪器后续阶段的研制和应用提供了测试条件。     

星载设备嵌入式软件可靠性仿真测试系统设计

在分析了嵌入式软件可靠性仿真测试环境的功能需求和组成结构的基础上,设计了一种嵌入式软件可靠性仿真测试系统,专用于星载设备嵌入式软件的可靠性测试.阐述了星载嵌入式软件可靠性仿真测试系统的设计实现目标,设计了系统的组成结构,详细介绍了各个部分的具体实现.系统的实现采用了现代微机的高性能、多线程以及USB技术.最后通过一个星载设备嵌入式软件的可靠性仿真测试验证了所设计的仿真测试系统对于嵌入式软件可靠性仿真测试是适用的,并且是完善、灵活并极具实用价值的.     

基于ADAM模块设计的SMT模块自动检测装置

结合SMT模块人工检测的工作过程和自动检测要求,本文介绍了检测装置的设计组成和控制原理,并详细说明了控制程序的设计思路和设计框架,实现了检测数据自动采集、检测结果自动判断、多工段实时共享检测信息等,极大地提高电能表生产企业的SMT模块检测效率、增强检测质量控制以及对加工故障的统计分析,并且为模块维修提供了较为清晰的故障原因便于维修。     

静止轨道风云四号气象卫星模拟器研究

为满足气象卫星地面系统工程研制和应用过程中的卫星模拟仿真需求,分析了新一代静止轨道气象卫星的功能特点和仿真需求,采用模块化集成原则设计了一种气象卫星模拟器技术架构,实现卫星平台、有效载荷和星地接口的综合模拟。研究了遥测遥控、高速数传、姿轨控和数据管理等卫星功能的模拟方法,实现卫星平台系统核心功能和接口模拟,讨论了有效载荷的功能模拟与载荷数据仿真方法,模拟仪器工作模式,并行实时输出载荷仿真数据。根据风云四号气象卫星星地系统特点,研究了系统评估方法和联试方法,从功能完整性、设计指标符合性、系统可用性等方面对系统效益进行评价。综合评估结果表明,该系统能够达到设计和应用要求。     

基于DSP + FPGA的PMSM控制系统设计与实现

面向低轨卫星载荷测试中可灵活配置和小体积宽带信号模拟的需求,采用了AD9361和Zynq-7000构成了信号模拟系统,AD9361射频捷变芯片具有宽带、小型化特点,基于SOC架构设计的Zynq-7000运行Linux操作系统,可完成低轨卫星轨道的位置、速度以及卫星接收信号的多普勒值计算,Zynq-7000通过寄存器实现对AD9361射频捷变芯片参数配置,同时将接收信号多普勒值计算结果通过AXI总线实时设置AD9361射频捷变参数可实现70MHz至6GHz低轨卫星载荷接收信号的模拟。论文给出了基于Zynq-7000芯片Linux操作系统下实时轨道参数和信号参数计算的流程和结果,测试了AD9361射频捷变芯片模拟生成的低轨卫星载荷接收信号性能参数。     

卫星有效载荷的多目标多学科设计优化研究

在卫星有效载荷系统研究中,实施多目标多学科优化的可行性设计。首先,分析了开展卫星有效载荷多学科设计优化的关键技术。建立了包含天线、转发器、数据传输、可靠性、成本和质量的多学科分析模型。然后,应用多目标遗传算法对某卫星有效载荷的可靠性和成本进行多目标设计优化,获得最优解集。最后,运用多学科协同优化结合遗传算法进行可靠性单目标设计优化。研究结果表明:有效载荷的多目标多学科设计优化全面考虑了多个学科之间的关系,设计人员可按需选择其满意的优化结果,大幅提高设计效率;协同优化方法有助于实现学科自治、并行设计,提高设计的灵活性和缩短设计周期。     

航天器有效载荷高可靠集成仿真测试系统设计

随着航天器有效载荷的种类、功能及结构日趋复杂,对集成仿真测试系统的功能和性能要求也越来越高。有效载荷集成仿真测试系统是进行有效载荷系统级电性能联试、整器综合测试和发射场测试的重要工具。为满足不同领域、不同类型有效载荷的仿真测试需求,提高系统集成测试与验证的工作效率和适应性,在分布式高性能计算机网络体系结构基础上,提出一种航天器有效载荷集成仿真测试系统的设计架构。该系统遵从“强内聚、松耦合”的先进设计思想,各组成模块可以根据测试需要进行灵活重组,用于有效载荷研发的各个阶段,具有可靠性高、灵活性强、快速重构和扩展升级的优势。对有效载荷集成仿真测试系统中各测试设备的功能、组成及具体方案进行了详细介绍。