一种小卫星在轨自主测试方法

《一种小卫星在轨自主测试方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第25卷第2期航天器工程V01．25No．22016年4月SPACECRAFTENGINEERING127一种小卫星在轨自主测试方法张德全蒋轶颖赵婷孔令波施思寒(航天东方红卫星有限公司，北京100094)摘要提出了一种基于星上网络的小卫星系统层面的自主测试方法，能够在较少的人工参与下，可靠地完成卫星的在轨测试。主要测试内容有卫星重要参数监视、遥控指令的自主测试、指定任务的自主测试。该星载自主测试方法是通过软件实现的一种开放式的测试框架，藉此进行卫星上的各种测试。关键词自主测试；在轨测试；星上网络；小卫星中图分类号：V443．5文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—874

2、8．2016．02．017StudyofSpace‘borneAuto。testMethodforSmallSate¨iteZHANGDequanJIANGYiyingZHAOTingKONGLingboSHISihan(DFHSatelliteCo．，Ltd．，Beijing100094，China)Abstract：Thispaperdescribesthespace—borneauto—testmethodofsmallsatellitebasedonCon—trolAreaNetwork(CAN)busandpresentsthetechnologyprincipleandtheimp

3、lementationmethodsindetail．Themethodcanreliablycompleteon—orbitauto—testofsmallsatellite，withleasthumanparticipation．Themethodisfitforsystem—leVelautoauto—testofsmallsatellite，whichincludesthreeparts：monitoringimportantparameters，autotestoftelecommandsandauto—testofspecifictasks．Thespace—borneauto—t

4、estmethodisdesignedtorealizeopentestframe—workbyembeddedsoftware．Keywords：auto—test；space—bornetest；fieldbus；smallsatellite1引言卫星是由多个分系统组成的大系统。目前，在轨自主测试一般只能实现单机层面的简单的自检测试；开展过一些星载电子设备机内测试(BuildinTest，BIT)技术的研究，但是其仍侧重于各个功能模块的测试，且在航天领域中研究和应用还较少[1]。对可能危及整个卫星和分系统安全的关键参数和以往在轨卫星易出现故障的地方，目前较普遍的做法是在卫星的设计阶段设计一

5、些自主管理策略，作为整个卫星系统的一部分在轨运行，当出现预期的异常时，根据事先设计的策略对卫星进行自主操作[2。9]。而小卫星分系统级、整星系统级层面的地面和在轨功能、性能测试主要还是由人工来完成，测试周期也较长。卫星的在轨测试和长期运行管理，都依赖于地面测控和运行管理人员，只能在地面测控弧段内才能够进行。我国地面测控弧段有限，卫收稿日期：2015一09—10：修回日期：2016—03—11基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：张德全，男，硕士研究生，工程师，研究方向为星务系统设计、小卫星综合电子技术、小卫星自主测试。Email：zhangdequan一2010@126．com。航天器工程星

6、绝大部分时间都运行在地面非测控弧段内，因此无法对卫星进行全天候的主动监视和测试，存在较大的风险。比如在地面测控弧段外使用载荷设备，如不能够进行系统级的自主测试，有问题则不能及时发现、不能及时自主处理或故障隔离，会影响该载荷设备的安全，乃至整个卫星的安全。因此，一种能够较少人工参与的、可靠的、自主进行地面和在轨测试的小卫星测试方法显得尤为必要。本文提出了一种小卫星在轨自主测试的方法，在不用更改目前卫星信息流体系的情况下，达到小卫星系统级层面的在轨自主测试和快速的地面测试。自主测试技术框架设计星上网络(简称“星上网”)采用现场总线(CAN)，将星上各功能模块有机地连接起来，实现星上信息交换和共享，

7、实时地完成星上运行的管理、测量和控制，实现卫星运行操作控制工作[10。。目前，国内小卫星星上信息流的管理采用的是集中管理、分散控制的方案，使用CAN总线，统一由星务分系统进行调度和管理[11

8、。卫星上用于标识设备和分系统运行状态、执行情况的所有遥测数据和部分载荷数据都通过星上网络汇集到星务分系统；用于控制设备和任务运行的所有上行数据型指令和数据块，以及已经存在于卫星上的能自主发送的管控指令(比如程