本发明专利技术航天光学遥感相机模拟在轨飞行专用测试设备属于航天光学遥感相机电子学系统地面测试领域，该装置包括平台星务计算机模拟器，平台GPS模拟器和地面站遥感遥控终端模拟器；所述平台星务计算机模拟器与平台GPS模拟器采用一体化共用机壳结构，自带CAN总线接口与地面站遥测遥控终端模拟器和航天相机电子学分系统进行数据传输，该装置可完成航天相机在轨运行的全过程模拟，完善了航天相机电子学的测试手段和测试项目，同时在航天相机电子学软件测评过程中也能够发挥重要作用；该装置可模拟实时卫星姿态及轨道数据，能够覆盖航天相机在轨运行过程中的偏流角调整全部过程，还可通过地面站遥测遥控终端模拟器发送故障模拟指令。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航天光学遥感相机电子学系统地面测试领域，涉及航天光学遥感相机模拟在轨飞行专用测试设备。
技术介绍
航天光学遥感相机(以下简称“航天相机”)是卫星和飞船上的关键有效载荷，为保证航天相机电子学系统能够在轨依照各项功能需求圆满完成拍照任务，需在地面对相机的模拟在轨飞行进行详细测试，包括指令调焦、指令拍照、依照实时姿态及轨道参数进行闭环偏流角调整和在轨软件重注等测试，同时实时显示航天相机运行状态，进行遥测参数解析。航天光学遥感相机模拟在轨飞行专用测试设备(以下简称“航天相机模飞专检”) 是用来模拟卫星平台电子学与航天相机电子学系统间在轨飞行时的“真实”数据流。可在地面为航天相机电子学系统提供所需的姿态及轨道数据，用于偏流角和相移补偿计算和实时偏流角的调整。一个比较相近的技术是王栋和胡君在2010年第36卷9期《计算机工程》发表的 “空间光学遥感器控制系统的实时仿真测试"P10 P13，该文章设计基于Windows系统的精确定时与多任务协调处理相结合的实时仿真测试系统。采用FPGA控制的PCI设备出发计算机外部中断的方法实现系统精确定时。按照由高到低的执行优先级，重新排列指令的发出、解析、存储等任务的顺序执行。其思想是为被测试航天相机控制系统提供精确的指令序列。上述测试方法仅能针对航天相机控制指令进行测试，无法提供并模拟相机在轨运行全过程中卫星平台的姿态及轨道参数，无法满足需要实时进行像移补偿和偏流角调整的现代高分辨航天相机测试需求，本专利技术可解决此问题。
技术实现思路
本专利技术以提高空间相机地面功能测试的真实性为目的，特设计一种能够模拟平台中心计算机及GPS在轨工作状态的航天光学遥感相机模拟在轨飞行专用测试设备，以使在整星综合联试之前模拟整星飞行状态，并能提供硬件接口功能失效的模拟环境以考验航天相机电子学系统硬件及软件设计的合理性及可靠性，提早暴露航天相机电子学系统硬件设计及软件设计相关问题。航天光学遥感相机模拟在轨飞行专用测试设备，该设备包括平台星务计算机模拟器、平台GPS模拟器和地面站遥测遥控终端模拟器；平台星务计算机模拟器与平台GPS模拟器采用一体化共用机壳结构组成模飞专检电箱，所述模飞专检电箱通过双CAN总线接收地面站遥测遥控终端发送的参数和控制指令，通过双CAN总线发送至航天相机电子学分系统；所述模飞专检电箱通过双CAN总线接收航天相机电子学分系统的遥感参数，并通过双 CAN总线发送至地面站遥测遥控终端模拟器；所述平台星务计算机模拟器接收地面站遥测遥控终端模拟器发送的卫星数据源信息及控制指令信息，将信息转换为星上数据格式后完成数据同步广播帧的模拟，并实现模拟平台星务计算机将双CAN总线数据指令帧发送至航天相机电子学分系统，同时平台星务计算机模拟器接收航天相机电子学分系统遥测参数转发至地面站遥测遥控终端模拟器， 由地面站遥测遥控终端模拟器进行解析并显示；所述平台GPS模拟器接收地面站遥测遥控终端模拟器发送的轨道数据源信息，将该轨道数据源转换为星上轨道数据格式后完成GPS的双CAN总线轨道数据广播帧的模拟， 并将秒脉冲信号发送至航天相机电子学分系统；所述地面站遥测遥控终端模拟器向平台星务计算机模拟器提供姿态及姿态角速度数据源，向平台GPS模拟器提供STK轨道数据源，接收、解析并显示平台星务计算机模拟器转发的航天相机电子学分系统遥测参数，同时向测试人员提供人机交互界面。航天光学遥感相机模拟在轨飞行专用测试设备除完成原有航天相机电子学系统各硬件接口功能及性能指标检测之外，可完成航天相机在轨运行的全过程模拟，完善了航天相机电子学的测试手段和测试项目，同时在航天相机电子学软件测评过程中也能够发挥重要作用；该装置可模拟实时卫星姿态及轨道数据，能够覆盖航天相机在轨运行过程中的偏流角调整全部过程，还可通过地面站遥测遥控终端模拟器发送故障模拟指令。附图说明图1本专利技术航天光学遥感相机模拟在轨飞行专用测试设备装置图。图2本专利技术航天光学遥感相机模拟在轨飞行专用测试设备软件流程图。具体实施例方式由图1所示，航天光学遥感相机模拟在轨飞行专用测试设备，该设备包括平台星务计算机模拟器、平台GPS模拟器和地面站遥测遥控终端模拟器；所述平台星务计算机模拟器接收地面站遥测遥控终端模拟器发送的卫星数据源信息及控制指令信息，将信息转换为星上数据格式后完成数据同步广播帧的模拟，并实现模拟平台星务计算机将双CAN总线数据指令帧发送至航天相机电子学分系统，同时平台星务计算机模拟器接收航天相机电子学分系统遥测参数转发至地面站遥测遥控终端模拟器，由地面站遥测遥控终端模拟器进行解析并显示；所述平台GPS模拟器接收地面站遥测遥控终端模拟器发送的轨道数据源信息，将该轨道数据源转换为星上轨道数据格式后完成GPS的双CAN总线轨道数据广播帧的模拟，并将定时产生OC(Open Collector，集电极开路)形式的秒脉冲信号发送至航天相机电子学分系统；所述地面站遥测遥控终端模拟器向平台星务计算机模拟器提供姿态及姿态角速度数据源，向平台GPS模拟器提供STK轨道数据源，接收、解析并显示平台星务计算机模拟器转发的航天相机电子学分系统遥测参数，同时向测试人员提供人机交互界面。平台星务计算机模拟器与平台GPS模拟器采用一体化共用机壳结构，通过双CAN 总线接收地面站遥测遥控终端发送的每秒一次的姿态及卫星轨道参数以及各种航天相机控制指令，通过双CAN总线发送至航天相机电子学分系统；所述模飞专检电箱通过双CAN总线接收航天相机电子学分系统的遥感参数，并通过双CAN总线发送至地面站遥测遥控终端模拟器。平台星务计算机模拟器采用DSP TMS320F2812作为主控制器，该控制器经过 PLL (Phase Locked Loop，锁相环路)倍频后可工作在150MHz下，高速指令执行速度可使 CAN总线工作至最短帧间隔状态，同时，TMS320F2812芯片本身集成了一个完整的增强型 CAN控制器，称之为eCAN，支持CAN总线硬件链路层协议和数据链路层协议，即CAN2. OA和 CAN2. OB 协议。平台星务计算机采用处理器自带CAN总线接口与地面站遥测遥控终端进行数据传输，CAN总线接口芯片采用外扩SJA1000的方式外扩2路CAN总线与相机下位机进行数据传输以模拟星上双CAN总线数据传输。由于SJA1000为5V逻辑器件，而TMS320F2812 的外围端口均为3. 3V逻辑，故需要进行电平转换。这里选用了双8位电平转换器件 UT54ACS164245。处理器与SJA1000的接口控制逻辑通过Xilinx (赛灵思，全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商)的FPGA实现。平台GPS模拟器硬件组成与平台星务计算机模拟器组成基本一致，在平台星务计算机模拟器的基础上增加了 OC形式的秒脉冲接口。地面站遥测遥控终端模拟器由PC机外接CAN分析仪作为主体，采用VC语言开发遥控指令发送界面及遥测指令解析界面。地面站遥测遥控终端模拟器向平台星务计算机模拟器提供姿态及姿态角速度数据源，向平台GPS模拟器提供STK轨道数据源，接收、解析并显示平台星务计算机模拟器转发的航天相机电子学分系统遥测参数，同时向测试人员提供人机交互界面。卫星轨道数据的提取采用STK软件。根据不同卫星的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，王绍举，徐拓奇，朴永杰，张刘，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
0来自[美国] 2015年04月15日 15:18强学会甫有成议﹐康有为又南下南京游说两江总督张之洞﹐拟在“南北之汇”的上海组织学会。1895年11月﹐公车上书失败后成立上海强学会﹐拟定章程﹐说明“专为中国自强而立”﹐以通声气﹐聚图书﹐讲专门﹐成人才﹐成“圣教”。1896年1月12日创刊《强学报》，以孔子纪年﹐“托古以改今制”﹐倡导维新变法﹐提出开议院的政治主张。