【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星测试仪器，具体地，涉及一种基于zynq的卫星负载模拟装置。
技术介绍
1、卫星地面测试过程中，使用地面测试设备进行整星测试工作。地面测试设备功能与性能的准确性将对卫星的测试结果产生直接影响。为保证地面测试设备运作的可靠性，保证整星测试安全，研制卫星负载模拟装置以检测地面测试设备功能与性能的准确性就变得至关重要。
2、卫星负载模拟装置从属特殊用途的专用装置，市场上少有实物，且现有产品存在精确度差、集成度低、可操作性差等诸多缺陷，无法满足高精度、宽量程等测试需求。zynq作为soc fpga处理器，芯片同时集成了fpga和arm，同时具备fpga技术与arm技术的优点，具有广阔的应用前景。
3、针对目前的负载模拟装置，专利202311004265.4提出了一种通过检测二极管是否点亮，证明通道工作是否正常的测试方法，但测量结果只局限于“通”、“断”，无法对信号的脉宽、幅值等指标做出评估；专利202211646073.9提出一种多通道时序测量方法，可以对控制信号的幅值、脉宽进行检测及存储，但是不具备模拟量、数字量等信号的输出功能；专利202211634899.3公开了一种运载火箭火工品等效器，可以对多通道阻抗特性、控制信号的时序进行测量，但是不具备模拟量、数字量等信号的输出功能；专利202211657397.2公开了一种基于算法模型的智能供电检测方法、系统及计算机设备，能够获取供电数据，并进行分析评估，但该设备无法接入卫星综合测试系统，无法应用于卫星负载模拟；专利202211562338.7公开
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于zynq的卫星负载模拟装置。
2、根据本专利技术提供的基于zynq的卫星负载模拟装置，包括：zynq嵌入式计算机、卫星负载模拟器和应用软件；
3、所述zynq嵌入式计算机分别与卫星负载模拟器和应用软件连接；
4、所述zynq嵌入式计算机移植linux操作系统，对外接口包括usb接口、hdmi接口、lan接口；
5、所述卫星负载模拟器用于模拟卫星，通过采集地面测试设备的功率信号、控制信号，实时监测地面测试系统供电、控制功能与性能的正确性；通过输出指定的模拟量、触点量信号，实时检测地面测试系统有线测量功能与性能的正确性；
6、所述应用软件用于对测试仪器进行配置，根据测试需求控制测试仪器进行相应操作，设置进行测试的项目及具体内容，控制测试仪器执行指定的命令及数据操作，显示测试仪器的相应信息及待测设备的测试结果。
7、优选地，所述zynq嵌入式计算机移植linux操作系统，为应用软件提供运行环境；所述对外接口，usb接口与hdmi接口用于实现本地人机交互，lan接口用于实现卫星负载模拟器与地面测试系统之间的通信，接收总控终端的控制命令，并将卫星状态实时发送给显示终端。
8、优选地，所述usb接口、hdmi接口与lan接口，均由物理芯片与硬核处理器两部分组成；
9、物理芯片，用于实现usb/hdmi/lan协议物理层功能的核心器件，在发送时将本地总线信号转换成usb/hdmi/lan信号送入总线，在接收时将usb/hdmi/lan上的信号转换成本地总线信号；
10、硬核处理器，实现对转换后的并行本地总线信号进行收发与处理。
11、优选地，所述卫星负载模拟器包括模拟量检测模块、模拟量输出模块、触点量输出模块和触点量检测模块；
12、所述模拟量检测模块负责对卫星地面测试设备输出的功率信号进行采样检测；
13、所述模拟量输出模块负责产生0-45v可调电平信号与固定阻抗，模拟卫星母线电压、母线电流、蓄电池电压、蓄电池电流和整星阻抗模拟量，送卫星地面测试系统检测；
14、所述触点量输出模块用于模拟星上状态；
15、所述触点量检测模块用于检测卫星地面测试系统发出的有线控制指令。
16、优选地，所述模拟量检测模块由多通道a/d转换芯片、衰减网络、滤波电路、电压跟随电路组成，待测信号依次经过衰减网络、滤波电路、电压跟随电路进行幅值衰减、噪声抑制、阻抗匹配后，送给a/d转换芯片进行模数转换。
17、优选地，所述模拟量输出模块由d/a转换芯片、驱动网络、继电器网络组成，待输出数字量依次经过d/a转换芯片、驱动网络进行数模转换、功率放大，得到指定的电信号，继电器网络在固定指令的控制下动作，选择电信号或固定阻抗作为指定通道的输出。
18、优选地，所述触点量输出模块由继电器网络组成，继电器网络在固定指令的控制下动作，模拟星上继电器状态，送卫星地面测试系统检测。
19、优选地，所述触点量检测模块由光耦继电器阵列组成，通过对光耦传感器检测端电平信号进行检测，从而实现对卫星地面测试系统控制命令的实时检测。
20、优选地，所述模拟量检测模块和触点量检测模块的测量结果由zynq嵌入式计算机处理后，通过lan接口发送给显示终端显示，所述模拟量输出模块和触点量输出模块的控制命令由zynq嵌入式计算机的lan接口接收，处理后输出给指定通道。
21、优选地，所述zynq嵌入式计算机为独立板卡，模拟量检测模块、模拟量输出模块、触点量输出模块、触点量检测模块设置在fmc夹层板上，zynq嵌入式计算机与各模块通过fmc接口通信。
22、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
23、(1)基于zynq的卫星负载模拟装置可以对卫星的工作状态进行模拟，包括检测并显示卫星地面测试系统功率信号、有线控制信号的幅值、状态、脉宽等，等效星上状态输出模拟量、触点量等；
24、(2)相比较现有设备，该装置触点量检测功能的精度由±30ms提升到±1us，量程由60-10000ms提升到0-4200000ms；模拟量检测功能通道数由34路提升到101路，可满足高精度、宽量程、多通道检测等应用需求；
25、(3)基于zynq的卫星负载模拟装置保证了地面测试系统功能与性能的准确性，确保整星测试安全具有重要意义，本专利技术的模拟装置，对卫星地面测试设备的最后检测的效果要更好。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于Zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，包括：Zynq嵌入式计算机、卫星负载模拟器和应用软件；
2.根据权利要求1所述的基于Zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述Zynq嵌入式计算机移植Linux操作系统，为应用软件提供运行环境；所述对外接口，USB接口与HDMI接口用于实现本地人机交互，LAN接口用于实现卫星负载模拟器与地面测试系统之间的通信，接收总控终端的控制命令，并将卫星状态实时发送给显示终端。
3.根据权利要求2所述的基于Zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述USB接口、HDMI接口与LAN接口，均由物理芯片与硬核处理器两部分组成；
4.根据权利要求1所述的基于Zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述卫星负载模拟器包括模拟量检测模块、模拟量输出模块、触点量输出模块和触点量检测模块；
5.根据权利要求4所述的基于Zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述模拟量检测模块由多通道A/D转换芯片、衰减网络、滤波电路、电压跟随电路组成，待测信号依次经过衰减网络、滤波电路、电压跟随电路进行幅值衰减、噪声抑制
6.根据权利要求4所述的基于Zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述模拟量输出模块由D/A转换芯片、驱动网络、继电器网络组成，待输出数字量依次经过D/A转换芯片、驱动网络进行数模转换、功率放大，得到指定的电信号，继电器网络在固定指令的控制下动作，选择电信号或固定阻抗作为指定通道的输出。
7.根据权利要求4所述的基于Zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述触点量输出模块由继电器网络组成，继电器网络在固定指令的控制下动作，模拟星上继电器状态，送卫星地面测试系统检测。
8.根据权利要求4所述的基于Zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述触点量检测模块由光耦继电器阵列组成，通过对光耦传感器检测端电平信号进行检测，从而实现对卫星地面测试系统控制命令的实时检测。
9.根据权利要求4所述的基于Zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述模拟量检测模块和触点量检测模块的测量结果由Zynq嵌入式计算机处理后，通过LAN接口发送给显示终端显示，所述模拟量输出模块和触点量输出模块的控制命令由Zynq嵌入式计算机的LAN接口接收，处理后输出给指定通道。
10.根据权利要求4所述的基于Zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述Zynq嵌入式计算机为独立板卡，模拟量检测模块、模拟量输出模块、触点量输出模块、触点量检测模块设置在FMC夹层板上，Zynq嵌入式计算机与各模块通过FMC接口通信。
...【技术特征摘要】
1.一种基于zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，包括：zynq嵌入式计算机、卫星负载模拟器和应用软件；
2.根据权利要求1所述的基于zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述zynq嵌入式计算机移植linux操作系统，为应用软件提供运行环境；所述对外接口，usb接口与hdmi接口用于实现本地人机交互，lan接口用于实现卫星负载模拟器与地面测试系统之间的通信，接收总控终端的控制命令，并将卫星状态实时发送给显示终端。
3.根据权利要求2所述的基于zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述usb接口、hdmi接口与lan接口，均由物理芯片与硬核处理器两部分组成；
4.根据权利要求1所述的基于zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述卫星负载模拟器包括模拟量检测模块、模拟量输出模块、触点量输出模块和触点量检测模块；
5.根据权利要求4所述的基于zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述模拟量检测模块由多通道a/d转换芯片、衰减网络、滤波电路、电压跟随电路组成，待测信号依次经过衰减网络、滤波电路、电压跟随电路进行幅值衰减、噪声抑制、阻抗匹配后，送给a/d转换芯片进行模数转换。
6.根据权利要求4所述的基于zynq的卫星负载模拟装置，其特征在于，所述模拟量输出模块由d/a...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，张鑫鑫，撒文彬，张东东，王媛媛，张志笪，
申请(专利权)人：上海卫星装备研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。