卫星数据管理分系统地面测试设备的研制

发布时间：2017-10-16 14:02

  本文关键词：卫星数据管理分系统地面测试设备的研制

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【摘要】：人造卫星在国防事业、国家经济建设、推动科技发展等诸多方面都起着至关重要的作用。卫星的一个显著特点是,一旦升空便无法对其进行维修。这就要求在卫星发射之前必须对各部分进行严格的测试,发现并消除存在的安全隐患,以保证其在进入预定轨道后能正常运行。卫星数据管理分系统是整个卫星的核心部分,一方面它采集卫星平台和卫星有效载荷的遥测数据,对数据进行相应的处理,将数据传送到地面观测站;另一方面它接收地面的遥控命令,将命令解析后,控制各执行机构使卫星做相应的调整。所以对数据管理分系统的测试尤为重要。本文卫星数据管理分系统地面测试设备的研制,主要完成了系统的硬件设计、底层FPGA软件设计和上位机设计。仔细分析设计的技术要求,提出系统的总体设计方案,之后详细说明各模块信号调理电路的设计方法,这些模块包括同步422模块、OC通信模块、高精度压力传感器模块、配电测控模块、服务单元模块等。在硬件设计结束后,依据合理布局以及方便后续调试的原则,合理的分配FPGA的逻辑资源以及IO资源,针对各功能模块的技术要求设计底层FPGA软件,本次设计中底层FPGA软件使用Lab VIEW FPGA图形化编程语言设计。上位机使用Microsoft Visual Studio 2005开发环境,采用C++面向对象界面编程,由于Lab VIEW FPGA没有专门针对VS设计软件接口,所以本文提出了一种VS链接Lab VIEW FPGA的方法,并且成功运用于本次设计中。为保证系统的可靠性和稳定性,本文对地面测试设备的硬件部分和软件部分分别做测试,最后再对整个系统做综合测试。综合各部分测试结果以及最后和卫星数管分系统联合调试的结果表明,本次设计的卫星数管分系统地面测试设备工作稳定,可靠性高,完全满足各项设计要求。
【关键词】：数管分系统地面测试 Lab VIEW FPGA VS
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V416.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题的背景及研究的目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 国外研究现状9-12
• 1.2.2 国内研究发展现状12-14
• 1.3 主要研究内容和论文结构14-15
• 第2章 系统总体设计15-32
• 2.1 引言15-16
• 2.2 总体任务需求16-18
• 2.2.1 硬件需求16-17
• 2.2.2 软件需求17-18
• 2.3 系统总体设计18-19
• 2.4 硬件设计19-22
• 2.4.1 FPGA选型19-20
• 2.4.2 FPGA板卡资源评估20-22
• 2.5 信号调理电路的设计22-31
• 2.5.1 同步422模块电路设计22-24
• 2.5.2 OC通信模块电路设计24-26
• 2.5.3 OC指令模块电路设计26-27
• 2.5.4 高精度压力传感器模块电路设计27-28
• 2.5.5 配电测控模块电路设计28
• 2.5.6 服务单元电路设计28-30
• 2.5.7 补充接口模块30-31
• 2.6 本章小结31-32
• 第3章FPGA逻辑设计32-54
• 3.1 引言32
• 3.2 Lab VIEW FPGA简介32-33
• 3.3 FPGA软件设计33-53
• 3.3.1 FPGA软件总体设计33-37
• 3.3.2 FIFO设计37
• 3.3.3 同步422模块设计37-42
• 3.3.4 OC通信模块42-44
• 3.3.5 OC指令模块44-45
• 3.3.6 高精度压力传感器模块45-46
• 3.3.7 配电测控模块46-48
• 3.3.8 服务单元模块48-52
• 3.3.9 补充接口模块52-53
• 3.4 本章小结53-54
• 第4章VS与Lab VIEW FPGA关联54-63
• 4.1 引言54
• 4.2 总体设计54-56
• 4.3 VS链接Lab VIEW FPGA56-60
• 4.3.1 通信层链接56-57
• 4.3.2 协议层链接57-60
• 4.3.3 VS加载FPGA驱动60
• 4.4 软件界面设计60-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第五章 系统测试与结果分析63-74
• 5.1 引言63
• 5.2 硬件测试63-65
• 5.3 软件测试65-70
• 5.3.1 通信类软件模块测试65-67
• 5.3.2 测量类软件模块测试67-70
• 5.4 系统测试70-73
• 5.5 本章小结73-74
• 结论74-75
• 参考文献75-80
• 附录Ⅰ80-82
• 致谢82

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 招华;;美军未来自动测试系统的关键技术[A];《IT时代周刊》论文专版（第300期）[C];2014年

2 孙辉先;陈小敏;;Cluster卫星的数据管理系统[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十三次学术会议论文集[C];2000年

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本文编号：1043060