航天器电子系统辅助研发系统设计

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1、硕士学位论文航天器电子系统辅助研发系统设计DESIGNOFASSISTEDR&DSYSTEMFORSPACECRAFTELECTRONICSYSTEM王海滨哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：V423.4+3学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文航天器电子系统辅助研发系统设计硕士研究生：王海滨导师：丁明理教授申请学位：工程硕士学科：仪器仪表工程所在单位：自动化测试与控制系答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:V423.4+3U

2、.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNOFAIDEDR&DSYSTEMFORSPACECRAFTELECTRONICSYSTEMCandidate：WangHaibinSupervisor：Prof.DingMingliAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentandMeterEngineeringAffiliation：Dept.ofAutoma

3、ticTestandControlDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要航天器电子系统研发过程中需要多种模拟器模拟电子系统中的功能模块，以便完成方案验证与测试工作。传统的模拟器针对单一功能模块设计，实现对多种模块的模拟需要设计多个模拟器，导致资源重复利用率低且增加了研发周期和成本。针对以上问题，本文设计了航天器电子系统辅助研发系统。该系统具有软硬件功能可扩展可

4、裁剪、系统工作流程可配置、通信协议可配置等特性，能够实现多种功能模块的模拟。本文在详细分析辅助研发系统的技术要求和功能需求的基础上，提出系统实现方案并完成软硬件开发工作。系统硬件功能单元采用模块化设计，每种功能单元设计成一个单独的模块，通过PCI总线或RS232/RS485总线连接到控制器。各种功能模块可以自由组合形成不同功能和接口的模拟器。系统软件负责管理和调度各个功能模块，在硬件的基础上实现系统功能。系统软件结构分为服务层和硬件模块控制层。硬件模块控制层也采用模块化设计，每种硬件模块的控制软件封装成一个动态链

5、接库。模块控制软件在各模块的控制方式上抽象出了统一的控制接口，这种抽象的接口可以忽略模块间的差异性，遵循这种接口原则的模块都能接入到辅助研发系统中，实现了系统功能模块可扩展性。在服务层实现了系统模块管理、模块数据管理和系统工作流程配置功能，并设计了两种数据结构分别储存模块信息和系统流程配置信息，两种数据结构都支持数据存盘与恢复。辅助研发系统支持手动控制和程序控制两种控制方式，系统软件实现了通信协议配置功能，使得系统能够根据测试需求自定义控制指令。本文最后完成了各硬件模块功能测试和系统整体功能测试，修正了设计中存在

6、的问题，并通过测试用例对系统设计结果进行验证。验证结果表明，系统各项指标均达到技术要求，实现了预期功能。关键词：模拟器；模块化；软硬件裁剪；流程重构；通信协议配置-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractDuringtheprocessofspacecraftelectronicsystemdevelopment,avarietyofsimulatorsarerequiredtosimulatethefunctionalmodulesintheelectronicsystem,sothattodothe

7、schemeverificationandtestwork.Thetraditionalsimulatorisdesignedforasinglefunctionalmodule.Tosimulatemultiplemodules,multiplesimulatorsneedtobedesigned,resultinginlowresourcereutilizationandincreasingthedevelopmentcycleandcost.Tosolvetheaboveproblems,thispaper

8、designsanassistedR&Dsystemforspacecraftelectronicsystem.Theassistedsystemhasfeaturessuchastailoredandexpandedhardwareandsoftwarefunctions,configurablesystemworkflows,configurablecommunica