星载一体化载荷管理单元的研制

发布时间：2022-07-11 13:31

　　载荷管理单元作为卫星与载荷的测量控制管理单元,负责配合卫星对载荷进行测试及控制,通过平台接收地面控制指令,并实现具体任务的执行,其本质是一种以处理器为核心的控制系统。本文通过分析当前卫星载荷设备的信息处理和实时测控能力需求,并面向未来载荷应用的信息处理新需求,研制一种新型的卫星载荷管理单元,该工作具有明确的现实意义和实用价值。首先,通过对国内外载荷管理单元设计和开发方法现状的研究分析,结合国内现阶段的技术设计和开发能力,提出了载荷管理单元的总体方案。系统以DSP与FPGA为核心控制系统,以满足载荷信息处理的计算能力需求;采用模块化设计,将核心功能划分八个模块以方便系统的扩展;利用CAN总线和RS-485总线的多总线互联,实现八个核心功能模块的数据交互,以及载荷管理单元与空间飞行器的信息交互;同时,为确保功能可扩展,采用可扩展的硬连接模块式架构结构设计。在系统硬件结构设计的基础上,还重点针对现实应用环境对载荷管理单元的工作状态的特殊需求,开展了应急工作模式设计工作并通过状态迁移设计,解决了载荷任务不可逆运行状态的控制等实际工程应用问题。其次在方案设计的基础上,分别对系统的八个核心功能模块... 

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 国外研究现状分析
        1.2.2 国内研究现状分析
    1.3 本文的主要研究内容与论文结构
第2章 载荷管理单元总体方案设计
    2.1 系统需求分析
        2.1.1 任务需求
        2.1.2 功能及技术指标分析
    2.2 系统总体方案设计
        2.2.1 系统设计原则
        2.2.2 系统总体方案
        2.2.3 核心器件选型分析
        2.2.4 系统结构选用分析
        2.2.5 工作模式方案设计
        2.2.6 面向高可靠性的双机迁移设计
    2.3 本章小结
第3章 载荷管理单元硬件详细设计
    3.1 电接口设计
        3.1.1 供电接口设计
        3.1.2 总线接口设计
        3.1.3 配电接口与火工接口设计
    3.2 硬件模块设计
        3.2.1 控制处理模块设计
        3.2.2 外部总线模块设计
        3.2.3 遥测采集模块设计
        3.2.4 配电控制模块设计
        3.2.5 火工管理模块设计
        3.2.6 射频检测模块设计
        3.2.7 电源变换模块设计
    3.3 可靠性工程设计
        3.3.1 故障模式失效分析
        3.3.2 火工品安全性设计
    3.4 本章小结
第4章 载荷管理单元软件设计
    4.1 软件任务需求分析
    4.2 软件功能分析
        4.2.1 初始化模块功能需求分析
        4.2.2 主程序功能分析
        4.2.3 断服务程序功能分析
    4.3 系统软件设计
        4.3.1 系统软件总体方案设计
        4.3.2 软件模块详细设计
    4.4 本章小结
第5章 载荷管理单元测试与验证
    5.1 测试流程
    5.2 测试设备
    5.3 模块级测试
        5.3.1 射频检测模块测试
        5.3.2 电源变换模块测试
        5.3.3 控制处理模块测试
        5.3.4 外部总线模块测试
        5.3.5 配电控制模块及火工管理模块测试
    5.4 系统级测试与验证
    5.5 本章小结
结论
附录
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]深空探测器接近段自适应滤波方法研究[J]. 宁晓琳,李卓,黄盼盼,杨雨青.  空间科学学报. 2017(03)
[2]微小卫星太阳帆板压紧释放机构的设计[J]. 宣明,张道威,谷松,杨林,程龙.  光学精密工程. 2017(04)
[3]探测器偏置重建算法在工业CT检测中的应用[J]. 王腾钫,陈浩,陈云斌,胡栋材,王远.  强激光与粒子束. 2017(04)
[4]微小卫星低照度遥感成像的信噪比[J]. 张洋,钟兴.  应用科学学报. 2017(01)
[5]一种基于OPNET的CAN总线仿真系统[J]. 刘宴涛,徐静,夏桂阳,秦娜.  系统仿真学报. 2016(11)
[6]天基对地武器作战效能评估及其灵敏度分析[J]. 周鼎,张安,常欢.  弹道学报. 2016(02)
[7]基于IEEE1394b数据光传输模块研制[J]. 周学安,梁军,潘大为,马云彤.  电子测量技术. 2016(04)
[8]基于ARM＆FPGA的1394仿真测试前端系统设计[J]. 苏宇,孔璐,周珊,马云云,王金波.  计算机测量与控制. 2016(03)
[9]卫星综合电子系统体系结构总体技术研究[J]. 刘帅,王虎妹.  空间电子技术. 2015(06)
[10]上海光源快速轨道反馈系统[J]. 殷重先,赵黎颖,姜伯承.  原子能科学技术. 2015(S2)

硕士论文
[1]基于多核DSP的序列图像超分辨重建[D]. 候彦冬.哈尔滨工业大学 2016
[2]综合电子系统一体化技术研究[D]. 吴龙文.哈尔滨工业大学 2014
[3]航天器综合电子系统技术研究[D]. 朱维.上海交通大学 2013
[4]高可靠小型化测控单元的研制[D]. 姜宁宁.西安电子科技大学 2011



本文编号：3658254