基于CPCI总线的卫星和地面设备交互方法

在卫星地面测试阶段,为了解决遥测下行信道限制及数据下行延时等因素带来的星上测试数据不能实时性下传监测问题,设计了一种基于标准CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)总线数据传输模块实现多类型接口星上数据有线传输的应用方法。利用CPCI数据传输模块远程采集1553B(MIL-STD-1553B)总线数据和RS-422总线接口数据,完成组帧、打包并通过以太网发回地面计算机进行数据分析和处理。同时可以实现1553B接口功能远程设置,完成总线控制、监听、远置终端仿真功能,实现了卫星与地面设备定制传输和交互。同时给出了测试系统的设计方案,完成了数据传输模块的硬件设计与系统软件的工程实现。     

飞行试验中军用1553B总线的实时采集技术

针对飞行试验中1553B总线的实时采集,提出了一种新型的实时采集方法,充分利用DSP的灵活性和FPGA的快速并行性,构建了一种快速定位的1553B总线数据信息的查表机制,实现将1553B总线特定的数据字从总线数据中实时挑选出来,用于飞行试验的遥测监控;详细论述了飞行试验1553B总线采集的方法与特点,阐述了1553B总线数据快速过滤的方法与实现;该方法经过实验和飞行试验验证,不仅可以实现对机载1553B总线的数据采集功能,还可以将需要的1553B总线数据字从总线上实时筛选出来,满足飞行试验的遥测监控需要。     

1553B总线监视器中数据读取与解析方法研究

在1553B总线系统运行中,实时监视与解析1553B总线数据是反映系统性能的一个重要指标,而读取是监视与解析的前提.为实现快速提取与解析1553B总线数据信息目标,从系统构成、传输方式以及字格式角度对1553B总线进行系统诠释,以美国CONDOR公司1553-PCI卡为例,将其作为总线监视器(BM),基于VB6.0给出读取流程框图和读取数据自动检测与解析方法,目前已开发出相应的读取软件应用于飞机某产品修理中.     

基于FPGA的以太网与1553B网络接口设计

设计了一种以太网与1553B网络接口,计算机通过该网络接口可方便地实现1553B总线设备的实时监控。详细阐述了硬件设计方案及各逻辑单元的设计方法,整个设计完全采用硬件逻辑实现,将1553B总线信息的编解码、W5100控制逻辑、数据缓存逻辑集成在一片FPGA内。实验结果表明,该网络接口可以稳定地实现以太网数据帧与1553B信息字的数据交换,满足航空航天测控系统数据通信设备的要求。     

基于1553B总线下某型导弹发控系统的设计与仿真

以1553B协议为基础在某型导弹发控环境下,本文以FPGA控制协议芯片BU-61580实现1553B总线控制器、远程终端、总线监视器的设计方法,将其通过模拟发控设备来构建终端拓扑结构。将复杂的发射过程拆分,繁琐的发控参数信息写入1553B格式进行传输实现发射过程,并在此基础上开发了LabWindows/CVI平台软件。通过仿真测试,证明该设计能够实现BC/RT/BM三种工作模式高效结合,发控参数高效传输,各时序阶段有效进行,实时动态监测。其人机交互式发控监测界面,提高了武器系统的实时性、有效性、先进性。     

一种时间同步1553B总线通信协议RT突发数据发送控制方法

时间同步1553B总线通信协议中,突发性数据需与长周期数据共用数据块获取服务,而协议中未规定两类数据同时产生时的发送控制方法;实际应用中,既需要确保突发性数据的实时性,又要尽量提升带宽利用率以确保不丢失长周期数据;提出了一种时间同步1553B总线通信协议远置终端(RT)突发数据发送控制方法;该方法根据待发数据项的实时性要求、数据量和数据生成周期,引入带优先级的总线组帧缓存,设计了两级“生产者-消费者”模型;试验结果表明,该方法通过基于优先级的发送控制,能够在尽快传输时间敏感数据项的同时,实现了对总线带宽的高效利用;文章所提方法已在多颗智能遥感卫星上得到应用并经过在轨验证,可为后续采用时间同步1553B总线通信协议的航天器软件设计提供参考。     

1553B总线在武器通信中的应用探讨

由于1553B总线良好的特性,在现代武器系统中,1553B总线正发挥着越来越重要的作用。本文介绍了1553B总线的特点和消息传输机制,并对其在武器通信中的应用情况进行了探讨。     

1553B总线在武器通信中的应用探讨

由于1553B总线良好的特性,在现代武器系统中,1553B总线正发挥着越来越重要的作用.本文介绍了1553B总线的特点和消息传输机制,并对其在武器通信中的应用情况进行了探讨.     

星务1553B总线仿真板卡指令执行的高实时性设计

为实现对某新型卫星总体1553B总线新的“1秒20帧,1帧50条消息”的“帧消息模式”的仿真,研究并实现了一种在满足“帧消息模式”的基础上,使1553B总线仿真板卡的指令执行时间延迟小于1 ms的新方法;在分析原星务仿真系统实现机制的基础上,改进软件的整体设计,并在VxWorks下位机中设计了高精度时间获取模块与板卡控制模块等,实现了高精度、短消息传输执行时间的星务1553B总线仿真系统;结果表明:该系统不仅满足对“帧消息模式”的仿真,且将1553B板卡指令执行最大延迟时间缩短为0.713 ms,相对于原星务仿真系统中4.5 ms的最大延迟,指令执行精度提高了6.5倍以上,为被测设备的故障排查、问题定位提供准确的时间数据支持。     

合成孔径雷达1553B通信接口设计与实现

介绍某型号合成孔径雷达系统的1553B总线通信接口设计方案与工程实现;方案采用国内自主研发的4M/s速率1553B总线接口芯片,PC/104工控机与FPGA结合,通过硬件系统设计和软件编程,实现对1553B总线数据收发和雷达部分辅助数据的提供,实现项目总体对1553B总线通信接口的要求。实际应用情况表明,该通信接口运行稳定、可靠,具有一定的实用性和良好的应用前景。     

基于1553B总线架构的测试设备设计与实现

随着1553B总线在航空系统和地面车辆系统中分布式从属设备连接方式的广泛应用,提高武器装备保障体系中的测试设备的设计灵活性、可靠性以及可确定性显得尤为重要;因此,提出了一种基于1553B总线架构思想的PXI总线测试设备的设计方法与实现方式,经过工程实际应用表明,能够满足装备的测试需求,具有良好的可扩展性、实时性和可靠性等特点,对武器装备测试领域的设备研制有一定的参考价值。     

一种高速1553B总线控制器自动测试平台的开发

高速1553B总线控制器自动测试系统的开发是基于通用测量仪器搭建的测试平台,应用高速1553B总线协议分析软件实现总线信号电气特性参数的自动测试和协议功能的检查。自动测试平台中数字存储示波器对总线信号进行采集、处理和测量,任意波形发生器模拟仿真高速1553B总线编码信号和总线错误注入信号,基于Matlab开发自动测试程序,完成对高速1553B总线协议的解码分析。使用国产4Mbps1553B总线控制器芯片对自动测试系统进行验证,对总线信号的幅值和畸变电压等参数进行测试,并对总线协议的正确性进行检查。验证结果表明,测试平台能够实现4M1553B总线控制器电气参数和协议正确性的可靠测试。该测试系统开发难度低,可以满足高速1553B总线控制器在设计和调试阶段的自动测试需求。     

关于反求1553B总线数据接口定义问题的评述

从系统组成、传输方式以及字格式角度对MIL-STD-1553B(简称1553B)总线进行系统诠释,从应用系统设计、接口模块设计、软件开发设计、测试方法和仿真5个方面,对其研究现状进行全面综述。为快速掌握产品反修技术与转变航修理念,针对飞机某1553B总线典型应用产品,从数据反求与逆向工程角度提出反求其1553B总线数据接口定义问题,并给出研究思路。强调为提高1553B总线数据接口定义反求水平与效率,需要在找出总线数据在总线监视器中存储规律的基础上,开发出“全局搜索”、“局部验证”以及“数据比对”软件,基于扰动法,运用遍历激励与硬件仿真来实施反求。     

FPGA的1553B总线编码IP核设计

利用FPGA丰富的逻辑资源,设计符合1553B总线编码特征的IP核.首先,研究1553B总线数据格式及编码特征.然后,采用美国XILINX公司的ZYNQ-7000系列FPGA和与之配套的VIVADO开发平台,对1553B总线编码的逻辑电路进行设计.最后,利用VIVADO开发平台的时序仿真功能,对1553B总线编码的逻辑电路进行仿真验证.经过对仿真波形的分析,证明了基于ZYNQ-7000系列FPGA的1553B总线编码IP核能够按照1553B总线数据格式发送1553B总线数据.     

基于IRIG106第十章标准的1553B数据处理技术研究

IRIG 106第十章标准是当前飞行试验机载数据主要记录格式.提出1553B数据处理新模型,将数据处理任务分解成排故和特定科目试飞鉴定两种需求,采用不同的数据处理策略;摒弃复杂的专业数据库,使用两种简单的数据结构创建1553B ICD信息文件;研究1553B协议分析算法,从原始数据文件中将二进制1553B消息100％转换为排故用的文本格式,并直接计算1553B消息物理量.数据处理结果表明,1553B数据处理新方法可行,降低了1553B数据处理难度,数据处理效率高,已在型号试飞中取得良好效果.     

增强型1553总线协议分析与接口卡设计

在已有成熟技术的传统航空总线基础上,为寻求数据传输速率的突破,通过对增强型1553(EBR-1553)数据总线的描述,比较它与传统1553B总线的区别,分析EBR-1553总线的通信系统体系结构,介绍传输协议中的字格式和消息格式。提出一种基于PCI总线的增强型1553总线接口卡的实现方案,描述设计中的关键点,对EBR-1553总线的研究和使用具有一定的借鉴意义。     

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。     

一种1553B总线远程终端的即插即用的设计

随着航天技术的不断发展,研制即插即用、低成本、小型化的卫星渐渐成为一种趋势,我国的星上数据管理系统使用1553B总线连接各个有数据交换需求的计算机与分系统,这些计算机与分系统也就成为1553B总线的远程终端;为了设计即插即用的1553B远程终端,对电子数据表单(Electronic data sheet,EDS)、龙芯1F中的1533B简易终端进行了研究,分析了电子数据表单的设计方法和使用方式,提出了应用EDS、1553B通信EDS的设计方法;分析了1553B简易终端对龙芯1F中测控接口的访问控制方式,在龙芯1F中添加了一个SPA(Space Plug-and-play Avionics)接口,与1553B简易终端联合使用,当龙芯1F作为1553B总线上的一个终端设备时,具有了即插即用的特征;由此说明1553B远程终端是可以实现即插即用的,同时把即插即用这一新的设计理念带入星载数据系统的设计中。     

基于BU-61580总线控制器的接口及容错设计

针对RS-422接口与1553B总线接口无法直接进行高可靠性数据通信,提出了一种基于BU-61580总线控制器的接口及容错设计;设计采用1553B接口芯片BU-61580,通过FPGA控制完成了RS-422与1553B的接口控制及二者之间的数据处理;在硬件接口设计的基础上,设计IP-CORE完成BU-61580的芯片配置,并通过增加容错设计提高了总线控制器数据通信的可靠性;经测试结果显示,计算机通过总线控制器与RT终端通信稳定、可靠,并应用于某测试系统中。     

基于MicroBlaze的测控终端数据处理模块的设计与实现

为了解决实时实时遥测数据挑路及浮点运算在FPGA上实现难度较大的问题,设计了一种基于MicroBlaze的测控终端数据处理模块;测控终端数据处理模块利用FPGA嵌入式处理器实现了复杂遥测数据的挑路及浮点运算,同时利用FPGA的动态部分重配置技术实现了遥测数据挑路的在线配置功能;测试表明该模块可以实现对1553B等具有复杂数据结构的遥测数据进行处理,并能够实现20帧/秒以上的处理速度;测控终端数据处理模块可以实现很多以往需要ARM或DSP才能够实现的复杂遥测数据处理功能。在不增加系统硬件成本的情况下,有效提高了系统的集成度和设计灵活性。