CN107453800A - 参数可调的卫星测控***等效装置及其测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种参数可调的卫星测控***等效装置及其测试方法，该等效装置包括：用于承载各模块信息交互的PXI总线，用于实时遥测组帧的服务端软件，用于设置参数及采集状态的主控模块，用于下变频遥控信号的下变频模块，用于解调中频遥控信号的解调模块，用于调制遥测基带数据调制模块，用于上变频中频遥测信号的上变频模块。本发明通过模拟卫星测控分***有效解决了卫星加电前地面测试***测控大回路无法有效验证的问题，避免了因地面测试***设置不当或软件不匹配而导致的卫星安全隐患。

Description

参数可调的卫星测控***等效装置及其测试方法
技术领域
本发明涉及一种卫星测控***等效装置及其测试方法，具体地，涉及一种参数可调的卫星测控***等效装置及其测试方法。
背景技术
随着我国科技事业的快速发展，航天、国防***的研制和发射任务越来越多，任务周期越来越紧，并且新的测控技术不断出现，出现了多种测控体制共存的现状，导致地面测试***的研制任务面临的挑战也越来越大。一种参数可调的卫星测控***等效技术显得尤为迫切，在卫星具备电测试条件之前，地面测试***通过与卫星测控***等效装置对接来进行自身功能性、稳定性的验证工作，以此大大缩短卫星研制周期，提高卫星电测试效率。
卫星电测试安全问题一直是重中之重，地面测试***有重大状态变更后冒然连接卫星电测试也是坚决杜绝的，同时就引入一个新问题：即如何在不连接卫星的情况下对地面测试***的升级、更改情况进行有效、全方位的验证。在如今质量形势严峻的大环境下，类似的安全隐患亟需解决。
本发明就是为了解决上述问题的一种卫星测控***等效技术。目前没有发现类似相关技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种参数可调的卫星测控***等效装置及其测试方法，其过模拟卫星测控分***有效解决了卫星加电前地面测试***测控大回路无法有效验证的问题，避免了因地面测试***设置不当或软件不匹配而导致的卫星安全隐患。同时，本发明亦可配合地面测试***研制、调试、升级工作，保证其最终与卫星连接状态安全、可靠。
根据本发明的一个方面，提供一种参数可调的卫星测控***等效装置，其特征在于，其包括：
用于承载各模块信息交互的PXI总线，用于实时遥测组帧的服务端软件，用于设置参数及采集状态的主控模块，用于下变频遥控信号的下变频模块，用于解调中频遥控信号的解调模块，用于调制遥测基带数据调制模块，用于上变频中频遥测信号的上变频模块；
服务端软件，同主控模块连接；服务端软件始终处于监听状态中，当主控模块申请连接时，服务端软件做出响应，根据TCP/IP握手协议与之建立稳定的连接；从主控模块收到遥控信息之后，服务端软件反演显示指令代号及内容，然后组合相应的遥测帧，并发送至主控模块；
主控模块，控制整个***，同下变频模块连接，设置模块参数并采集状态信息；同解调模块连接，接收解调后的遥控数据，设置模块参数并采集状态信息；同调制模块连接，转发遥测基带数据至调制模块，设置模块参数并采集状态信息；同上变频模块连接，设置模块参数并采集状态信息；
下变频模块，接收输入的S频段射频信号，下变频到70MHz/140MHz中频信号，同主控模块连接，接收主控模块的控制，并通过PXI总线上报模块状态信息；
解调模块，对中频信号进行采样，在数字域完成扩频捕获跟踪、载波同步、帧同步、解码等工作；同主控模块连接，接收主控模块的控制，并通过PXI总线发送解调后的遥控数据及模块状态信息；
调制模块，对输入的遥测数据，进行加扰、编码、码型变化、扩频调制等工作，同主控模块连接，接收主控模块的控制，通过PXI总线接收主控模块发送的遥测数据，并上报模块状态信息；
上变频模块，接收调制基带处理模块输出的中频信号，上变频到对应的S频点射频信号，同主控模块连接，接收主控模块的控制，并通过PXI总线上报模块状态信息。
本发明还提供一种参数可调的卫星测控***等效装置的测试方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤一，***开机自检正常后，主控模块与服务端软件建立TCP/IP连接，并对各模块进行初始化；
步骤二，依据卫星测控***技术指标对上变频模块、解调模块、调制模块、下变频模块进行参数设置；
步骤三，将地面测试***的遥控上行信号、遥测下行信号电缆接入***，并输出遥控上行信号；
步骤四，通过主控模块监视遥控上行信号是否锁定正常；若未锁定，则重新检查下变频模块、解调模块参数配置是否正确及地面测试***遥控上行信号是否满足要求；
步骤五，地面测试***查看是否收到正常遥测下行信号，并核对遥测数据是否正确；若异常，则重新检查调制模块、上变频模块参数配置是否正常及地面测试***遥测接收通道是否满足要求；
步骤六，至此参数可调的卫星测控***等效***设置完毕，地面测试***可以按照需求进行调试、验证。
优选地，所述解调模块与调制模块连接从而进行中频闭环检测，该模式用于解调模块、调制模块的功能自检。
优选地，所述地面测试***收到的遥测数据是随着发送的遥控指令而实时变化的，符合卫星真实的运行情况。
优选地，所述主控模块实时接收、显示各模块的状态信息。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明通过最大化等效卫星测控***，为卫星地面测试***的自身功能性验证工作提供了便利的条件，大大缩短卫星研制周期，并有效规避了由地面测试***状态更改而引发的安全隐患。本发明对各型号卫星的地面测试***具有一定的通用性，可应用于所有扩频体制S频段的卫星地面测试***。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明参数可调的卫星测控***等效装置的原理框图。
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明参数可调的卫星测控***等效装置包括：
用于承载各模块信息交互的PXI总线，用于实时遥测组帧的服务端软件，用于设置参数及采集状态的主控模块，用于下变频遥控信号的下变频模块，用于解调中频遥控信号的解调模块，用于调制遥测基带数据调制模块，用于上变频中频遥测信号的上变频模块；
服务端软件101，同主控模块102连接；服务端软件101始终处于监听状态中，当主控模块102申请连接时，服务端软件101做出响应，根据TCP/IP握手协议与之建立稳定的连接；从主控模块102收到遥控信息之后，服务端软件101反演显示指令代号及内容，然后组合相应的遥测帧，并发送至主控模块102；
主控模块102，控制整个***，同下变频模块103连接，设置模块参数并采集状态信息；同解调模块104连接，接收解调后的遥控数据，设置模块参数并采集状态信息；同调制模块105连接，转发遥测基带数据至调制模块105，设置模块参数并采集状态信息；同上变频模块106连接，设置模块参数并采集状态信息；
下变频模块103，接收输入的S频段射频信号，下变频到70MHz/140MHz中频信号，同主控模块102连接，接收主控模块102的控制，并通过PXI总线上报模块状态信息；
解调模块104，对中频信号进行采样，在数字域完成扩频捕获跟踪、载波同步、帧同步、解码等工作；同主控模块102连接，接收主控模块102的控制，并通过PXI总线发送解调后的遥控数据及模块状态信息；
调制模块105，对输入的遥测数据，进行加扰、编码、码型变化、扩频调制等工作，同主控模块102连接，接收主控模块102的控制，通过PXI总线接收主控模块102发送的遥测数据，并上报模块状态信息；
上变频模块106，接收调制基带处理模块输出的中频信号，上变频到对应的S频点射频信号，同主控模块102连接，接收主控模块102的控制，并通过PXI总线上报模块状态信息。
本发明参数可调的卫星测控***等效装置的测试方法包括如下步骤：
步骤201，***开机自检正常后，主控模块与服务端软件建立TCP/IP连接，并对各模块进行初始化；
步骤202，依据卫星测控***技术指标对上变频模块、解调模块、调制模块、下变频模块进行参数设置；
步骤203，将地面测试***的遥控上行信号、遥测下行信号电缆接入***，并输出遥控上行信号；
步骤204，通过主控模块监视遥控上行信号是否锁定正常；若未锁定，则重新检查下变频模块、解调模块参数配置是否正确及地面测试***遥控上行信号是否满足要求；
步骤205，地面测试***查看是否收到正常遥测下行信号，并核对遥测数据是否正确；若异常，则重新检查调制模块、上变频模块参数配置是否正常及地面测试***遥测接收通道是否满足要求；
步骤206，至此参数可调的卫星测控***等效***设置完毕，地面测试***可以按照需求进行调试、验证。
所述解调模块与调制模块连接从而进行中频闭环检测，该模式用于解调模块、调制模块的功能自检。
所述地面测试***收到的遥测数据是随着发送的遥控指令而实时变化的，符合卫星真实的运行情况。
所述主控模块实时接收、显示各模块的状态信息，表现形式丰富，除文字外，还有波形、频谱等呈现方式。
本发明在测试过程中，卫星测控***等效装置接收地面上行S频段遥控信号，下变频至70MHZ/140MHZ中频信号之后，进行解调、帧同步、解扰、解交织、解码，提取出遥控基带信息。服务端软件通过网络接收到遥控信息后，将遥控指令号反演显示，同时组合相应的遥测帧。遥测基带数据经过加扰、编码、码型变化、调制后生成中频信号，经上变频转为S频段遥测下行信号后发送给卫星地面测试***遥测通道。整个过程可以通过主控模块监控参数设置状态并可实时进行更改。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种参数可调的卫星测控***等效装置，其特征在于，其包括：
用于承载各模块信息交互的PXI总线，用于实时遥测组帧的服务端软件，用于设置参数及采集状态的主控模块，用于下变频遥控信号的下变频模块，用于解调中频遥控信号的解调模块，用于调制遥测基带数据调制模块，用于上变频中频遥测信号的上变频模块；
服务端软件(101)，同主控模块(102)连接；服务端软件(101)始终处于监听状态中，当主控模块(102)申请连接时，服务端软件(101)做出响应，根据TCP/IP握手协议与之建立稳定的连接；从主控模块(102)收到遥控信息之后，服务端软件(101)反演显示指令代号及内容，然后组合相应的遥测帧，并发送至主控模块(102)；
主控模块(102)，控制整个***，同下变频模块(103)连接，设置模块参数并采集状态信息；同解调模块(104)连接，接收解调后的遥控数据，设置模块参数并采集状态信息；同调制模块(105)连接，转发遥测基带数据至调制模块(105)，设置模块参数并采集状态信息；同上变频模块(106)连接，设置模块参数并采集状态信息；
下变频模块(103)，接收输入的S频段射频信号，下变频到70MHz/140MHz中频信号，同主控模块(102)连接，接收主控模块(102)的控制，并通过PXI总线上报模块状态信息；
解调模块(104)，对中频信号进行采样，在数字域完成扩频捕获跟踪、载波同步、帧同步、解码等工作；同主控模块(102)连接，接收主控模块(102)的控制，并通过PXI总线发送解调后的遥控数据及模块状态信息；
调制模块(105)，对输入的遥测数据，进行加扰、编码、码型变化、扩频调制等工作，同主控模块(102)连接，接收主控模块(102)的控制，通过PXI总线接收主控模块(102)发送的遥测数据，并上报模块状态信息；
上变频模块(106)，接收调制基带处理模块输出的中频信号，上变频到对应的S频点射频信号，同主控模块(102)连接，接收主控模块(102)的控制，并通过PXI总线上报模块状态信息。
2.一种参数可调的卫星测控***等效装置的测试方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤一，***开机自检正常后，主控模块与服务端软件建立TCP/IP连接，并对各模块进行初始化；
步骤二，依据卫星测控***技术指标对上变频模块、解调模块、调制模块、下变频模块进行参数设置；
步骤三，将地面测试***的遥控上行信号、遥测下行信号电缆接入***，并输出遥控上行信号；
步骤四，通过主控模块监视遥控上行信号是否锁定正常；若未锁定，则重新检查下变频模块、解调模块参数配置是否正确及地面测试***遥控上行信号是否满足要求；
步骤五，地面测试***查看是否收到正常遥测下行信号，并核对遥测数据是否正确；若异常，则重新检查调制模块、上变频模块参数配置是否正常及地面测试***遥测接收通道是否满足要求；
步骤六，至此参数可调的卫星测控***等效***设置完毕，地面测试***可以按照需求进行调试、验证。
3.根据权利要求2所述的参数可调的卫星测控***等效装置的测试方法，其特征在于，所述解调模块与调制模块连接从而进行中频闭环检测，该模式用于解调模块、调制模块的功能自检。
4.根据权利要求2所述的参数可调的卫星测控***等效装置的测试方法，其特征在于，所述地面测试***收到的遥测数据是随着发送的遥控指令而实时变化的，符合卫星真实的运行情况。
5.根据权利要求2所述的参数可调的卫星测控***等效装置的测试方法，其特征在于，所述主控模块实时接收、显示各模块的状态信息。
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