一種兼容AOS體制及PCM體制的衛星一體化遙測系統技術方案

一種兼容AOS體制及PCM體制的衛星一體化遙測系統，PCM遙測模塊輸出路同步信號、幀同步信號和PCM體制的數據流至中央處理模塊，同時PCM體制的數據流輸入至第二三態輸出門；中央處理模塊將接收的PCM體制的數據流和自身狀態信息發送至數管計算機；與數管計算機的接口模塊接收數管計算機發送的AOS體制的遙測數據流并將其發送至第一三態輸出門；應急/正常模式切換模塊當接收到正常模式控制指令時，將AOS體制的遙測數據流輸出至遙測加密、調制模塊，當接收到應急模式控制指令時，將PCM體制的數據流輸出至遙測加密、調制模塊。本發明專利技術在數管計算機異常的情況下仍然能夠掌握和控制衛星關鍵部件的工作狀態，提高了整星的可靠性和安全性。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種衛星遙測系統，屬于衛星遙測

技術介紹
目前，衛星一般采用PCM(Pulse Code Modulation脈沖編碼調制)或AOS (Advanced Orbiting System高級在軌系統)遙測體制。PCM遙測體制采用時分多路復用的方式，每一路信號占據的時隙位置固定，這種體制的波道利用率較低，不能滿足衛星任務不斷增長的數據業務需求。AOS遙測體制對下行數據流進行動態管理，用“需求驅動”的機制取代了為每個遙測參數采用固定的傳輸時隙，同時實現了多類型數據源的合路傳輸，便于星上預處理，提高了數據價值。AOS遙測體制需要數管計算機參與處理，在數管計算機異常情況下，地面將無法掌握和控制衛星關鍵部件的 工作狀況，整星關鍵部件將處于不可測控的條件下，不利于分析故障原因，采取應對措施。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是一種兼容AOS體制及PCM體制的衛星一體化遙測系統，在數管計算機異常的情況下仍然能夠掌握和控制衛星關鍵部件的工作狀態，提高了整星的可靠性和安全性。本專利技術包括如下技術方案一種兼容AOS體制及PCM體制的衛星一體化遙測系統，包括PCM遙測模塊，和遙測加密、調制模塊；其特征在于，還包括中央處理模塊、與數管計算機的接口模塊、應急/正常模式切換模塊；PCM遙測模塊輸出路同步信號、幀同步信號和PCM體制的數據流；所述路同步信號、幀同步信號發送至中央處理模塊，PCM體制的數據流輸入至中央處理模塊，同時PCM體制的數據流輸入至第二三態輸出門；中央處理模塊通過1553B總線與數管計算機相連，將接收的PCM體制的數據流和自身狀態信息發送至數管計算機；所述與數管計算機的接口模塊接收數管計算機發送的AOS體制的遙測數據流并將該AOS體制的數據流發送至第一三態輸出門；應急/正常模式切換模塊對第一三態輸出門和第二三態輸出門進行控制，當接收到正常模式控制指令時，將AOS體制的遙測數據流輸出至遙測加密、調制模塊，當接收到應急模式控制指令時，將PCM體制的數據流輸出至遙測加密、調制模塊；遙測加密、調制模塊對接收到的數據流進行加密和調制，并輸出至應答機。所述中央處理模塊包括單片機、1553B總線接口單元、和串/并轉換電路。所述應急/正常模式切換模塊包括第一觸發器1D1A、和第二觸發器2D1A ;第一觸發器IDlA的輸出正Q端連接第一三態輸出門的控制端，第二觸發器2D1A的輸出負Q端連接第二三態輸出門的控制端；正常工作模式指令輸入至第一觸發器IDlA和第二觸發器2D1A的R端，應急工作模式指令輸入至第一觸發器IDlA和第二觸發器2D1A的S端；通過正常工作模式指令和應急工作模式指令控制第一觸發器IDlA和第二觸發器2D1A的正Q端、負Q端輸出的信號。所述PCM體制的數據流的格式編排和AOS體制的遙測數據流的格式編排一致。本專利技術與現有技術相比的有益效果是(I)本專利技術具有AOS和PCM兩種遙測工作模式，定義為正常遙測工作模式和應急遙測工作模式。正常遙測模式采用AOS遙測體制，應急遙測模式采用傳統的PCM遙測體制。AOS遙測體制的實現需要數管計算機參與，PCM遙測模式與基于軟件的AOS遙測模式完全隔離，直接通過傳統PCM遙測模塊的硬件邏輯部件完成對遙測數據的采集、組幀和下傳，規避了由于數管計算機軟件故障導致數據中斷或異常的風險，確保整星遙測的可靠和安全，利于故障定位和通道恢復。在數管計算機異常的情況下仍然能夠掌握和控制衛星關鍵部件的工作狀態，提高了整星的可靠性和安全性。(2)本專利技術提出了對兩種模式的控制策略、接口方式的一體化設計方案，兩種工作模式相互獨立，切換控制策略可靠，并且沒有額外的硬件設備開銷。附圖說明 圖I為本專利技術遙測系統的組成示意圖；圖2為中央處理模塊的組成示意圖；圖3為單片機工作流程圖；圖4為數管計算機與遙測系統的時序接口 ；圖5為應急/正常模式切換模塊電路示意圖。具體實施例方式下面對本專利技術的具體實施方式進行詳細描述。如圖I所示，本專利技術的遙測系統包括PCM遙測模塊、中央處理模塊、與數管計算機的接口模塊、應急/正常模式切換模塊、遙測加密、調制模塊；PCM遙測模塊輸出的PCM體制的數據流發送至中央處理模塊和第二三態輸出門；PCM遙測模塊輸出的路同步信號和幀同步信號發送至中央處理模塊；中央處理模塊通過1553B總線與數管計算機相連，中央處理模塊將接收的PCM體制的數據流和自身狀態信息通過1553B總線發送至數管計算機；數管計算機同樣通過1553B總線從其它遙測采集單元接收遙測數據，所有遙測數據接收完成后，數管計算機將整星遙測數據按照AOS遙測格式組幀后回送給遙測系統，并發送AOS體制數據流給所述接口模塊；所述與數管計算機的接口模塊將該AOS體制的遙測數據流發送至第一三態輸出門；當數管計算機工作正常時，遙測為正常工作模式，應急/正常模式切換模塊將所述接口模塊輸出的AOS體制的遙測數據流發送至遙測加密、調制模塊；當數管計算機異常時，遙測為應急工作模式，應急/正常模式切換模塊將PCM遙測模塊輸出的PCM體制的數據流直接發送至遙測加密、調制模塊；此時，整星關鍵部件(如數管計算機、遙控單元、測控應答機、控制計算機、控制推進部件等)將仍然處于可測控的條件下。遙測加密、調制模塊對接收到的數據流進行加密和調制，并輸出至應答機。PCM遙測模決輸出的PCM體制的數據流為二進制的數字碼流，碼速率為2048bps。每8秒完成一個格式的傳輸，一個格式包含16巾貞,一巾貞有128路波道即0-127路波道,每個波道為8比特。PCM遙測模塊的所有遙測數據通過交換子采集，交換子通道的選通由PCM遙測模塊中的時序電路控制，通過控制交換子通道即可完成應急遙測格式編排。如圖2所示，中央處理模塊包括單片機80C32、PR0M、RAM、串并轉換電路和1553B總線接口單元。PCM遙測模塊輸出的路同步信號輸入至80C32的外部中斷INTO端口 ；PCM遙測模塊輸出的幀同步信號輸入至80C32的Pl. 3端口 ；PCM體制的數據流通過串/并轉換電路輸入至80C32的讀數據端口，通過80C32讀數據端口完成PCM遙測數據流的采集并將其放入總線接口芯片的RAM中，80C32的中斷處理工作流程如圖3所示。外部中斷INTO為遙測路中斷，每一次路中斷從硬件端口讀取一路遙測參數，該路遙測參數由PCM體制的數據流通過串并轉換電路得到，通過軟件參數“接收區域遙測標志”決定將遙測數據放入緩存區TMl或TM2 ;當80C32 Pl. 3 口輸入的幀同步信號為高時，判斷一幀數據(128字節)接收完畢。如果一幀數據接收結束，則將其存放在遙測緩存區(TMl或TM2)中的數據和自身狀態信息放入總線接口單元的RAM區中。其中，自身狀態信息為80C32中運行的軟件狀態信息。遙測系統上與數管計算機相連的接口模塊將碼鐘信號和幀同步信號送給數管計算機，數管計算機將組幀好的整星全幀遙測數據流送回遙測系統，數管計算機與遙測系統之間采用三線硬件接口，接口時序關系如圖4所示。遙測系統的接口模塊送出幀同步信號和碼同步信號給數管計算機，幀同步信號的上升沿、下降沿均與碼同步信號的上升沿對齊，遙測系統在每幀的最后一個字節輸出幀同步信號，寬度為8個碼位，幀同步信號的下降沿·表明下一幀數據的起始。數管計算本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種兼容AOS體制及PCM體制的衛星一體化遙測系統，包括PCM遙測模塊，和遙測加密、調制模塊；其特征在于，還包括中央處理模塊、與數管計算機的接口模塊、應急/正常模式切換模塊；PCM遙測模塊輸出路同步信號、幀同步信號和PCM體制的數據流；所述路同步信號、幀同步信號發送至中央處理模塊，PCM體制的數據流輸入至中央處理模塊，同時PCM體制的數據流輸入至第二三態輸出門；中央處理模塊通過1553B總線與數管計算機相連，將接收的PCM體制的數據流和自身狀態信息發送至數管計算機；所述與數管計算機的接口模塊接收數管計算機發送的AOS體制的遙測數據流并將該AOS體制的數據流發送至第一三態輸出門；應急/正常模式切換模塊對第一三態輸出門和第二三態輸出門進行控制，當接收到正常模式控制指令時，將AOS體制的遙測數據流輸出至遙測加密、調制模塊，當接收到應急模式控制指令時，將PCM體制的數據流輸出至遙測加密、調制模塊；遙測加密、調制模塊對接收到的數據流進行加密和調制，并輸出至應答機。

【技術特征摘要】
1.一種兼容AOS體制及PCM體制的衛星一體化遙測系統，包括PCM遙測模塊，和遙測加密、調制模塊；其特征在于，還包括中央處理模塊、與數管計算機的接口模塊、應急/正常模式切換模塊；PCM遙測模塊輸出路同步信號、幀同步信號和PCM體制的數據流；所述路同步信號、幀同步信號發送至中央處理模塊，PCM體制的數據流輸入至中央處理模塊，同時PCM體制的數據流輸入至第二三態輸出門；中央處理模塊通過1553B總線與數管計算機相連，將接收的PCM體制的數據流和自身狀態信息發送至數管計算機；所述與數管計算機的接口模塊接收數管計算機發送的AOS體制的遙測數據流并將該AOS體制的數據流發送至第一三態輸出門；應急/正常模式切換模塊對第一三態輸出門和第二三態輸出門進行控制，當接收到正常模式控制指令時，將AOS體制的遙測數據流輸出至遙測加密、調制模塊，當接收到應急模式控制指令時，將PCM體制的數據流輸出至遙測加密、調制模塊；遙...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘宇倩，楊聰偉，白東煒，劉崇華，趙紅梅，張曉明，張弓，李科，張明哲，馮文婧，
申請(專利權)人：北京空間飛行器總體設計部，
類型：發明
國別省市：