固定波道位置下的星地数据遥测设计-论文.pdf

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1、％信息技术与应用Chinasc．ence&TechnologyOverview固定波道位置下的星地数据遥测设计谢任远彭瑞1、(1．上海航天控制技术研究所，上海201109；2．上海市空间智能控制技术重点实验室，上海201109)【摘要】本文以某卫星型号为背景，在固定波道位置的综合测控框架下，针对波道位置有限的情况刑用数据结构和格式提出了两种设计方法来提升星地数据遥测的效率，并给出了详细的设计方法流程。最后通过型号的应用，表明设计的方法合理可行，达到了设计的目的。【关键词】固定波道星地数据遥测测控技术，是无线电信息传输技术发展的巨大成果，是人类当置也是在遥测帧里固定的。代社会文明重

2、要的标志之一，同时也是全球各国社会、经济和军事已知主波道遥测在每一帧中固定的遥测波道上每次传输相同的等主要技术支柱。卫星上应用的测控技术为地面站对卫星在轨状态遥测参数，遥测下传周期为0．5s；副波道遥测在遥测帧中每次传输不的监视、对卫星的修复提供了可能，大大的增加了卫星的寿命。同的遥测参数，即多个遥测参数复用帧中的一个遥测波道，副波道具固定波道位置下的遥测由于综合测控的特殊性，其设计方法有有几种下传周期，包括2s的4帧一循环周期，8s的16帧一循环周期等。别于一般的遥测设计方法。综合测控框架下，其遥测的星地数据由国内卫星的设计由于多种因素的限制，遥测速率普遍不高，尤综合电子进行编

3、码解码，由FPGA对所有星地数据进行固定操作。本其是USB~O控体制下遥测速率一般不超过8192bps。因此，在总体测文以某卫星型号为背景，在综合测控框架下，根据数据重要类别及控框架提供资源有限的情况下，本文根据数据结构和格式提出了两遥测频率需求，对数据遥测进行了效率提升设计。种设计方法来提升星地数据遥测的效率，以满足实际任务的需求。1设计基础2时分复用设计某型号卫星使用CCSDS格式组成遥测源包，同时为了和国内时分复用的设计方法如下：根据同一功能类型的多种单机的不PCM遥测体制兼容，在CCSDS标准的基础之上，裁减和增添部分内同重要性以及当前时刻的开机状态由软件实时来判定需要下

4、传的容。其遥测在综合测控框架下，采用固定波道位置的FPGA硬件组帧数据，通过软件将判断后的单机数据填写至同一个固定的位置来实方式。在遥测排列的传输方式上，分为主波道遥测和副波道遥测，主现时分复用的设计。其具体设计方法如下：波道遥测对应于快传波道，波道位置在每个遥测帧里固定；具有几(1)单机x、单机Y、单机z为同一功能类型的三种单机，三种单机种下传周期的副波道遥测对应于慢传波道，各个下传周期的波道位的重要性如下：单机x>单机Y>单机z；(2)已有的遥测帧只有a、b两个固定波道位置供三种单机放置；(3)在轨运行时，软件获取单机x、单机Y、单机z的开关机状态；(4)根据单机x、单机Y、

5、单机z开关机状态和产品的优先级，软件自主进行判断并使用时分复用的方法，在a波道里下传单机x或单机z，在b波道里下传单机Y或单机z，并给出时分复用标识供地面解码；(5)重复步骤c，实现连续在轨遥测自主调整。其流程框图如图1所示：地面根据解码标志对波道a和波道b用相应单机的解码系数进行解析，从而获得相应的数据，保证了波道a、波道b下传通道的利用，避免了有些情况下单机不开机却占用波道的现象，将波道遥测下传的有效利用率提升了33．3％。3数据重用设计数据重用的设计方法如下：在主波道遥测数据量有限的情况下，根据剩余未排到主波道遥测数据的重要性等级，将最重要的数据在副波道中通过数据重用的方法

6、提高重要数据的下传速率，通过软件将数据重复写入下传的波道位置来实现数据重用的设计。其具体设计方法如下：图1时分复用设计方法流程图⋯⋯下转第3l页回臣[；回匪[臣二]：回匪[翠回I臣垂=]=二I回臣垂=]=二：回图2数据重用设计遥测示意图作者简介：谢任远，男，1984年5月，硕士，工程师，研究方向：卫星控制系统技术。282015~3}1下第o6期总第2lo期Chinasc．ence&Technol。gYOverv．ew：信息技术与应用时器，2个数据指针，三个16位定时器／计数器，一个6向量2级中断结6无线数据传输应用方案构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路，是一种价格低廉的通用微图

7、4为串口通用无线数据传输系统的典型应用方案，该传输系处理器。统尚不具备多节点组网互通功能，最典型的应用是两个通信节点之4无线模块与单片机的连接间的点对点无线通信。数据终端、数字话机、低速多媒体终端可通过RS232串口连接无线传输系统，与通信对端的终端进行无线通信，其单片机通过6个控制和数据信号线与nRF24L01相连接，如图3最高无线通信速率为1Mbps。所示。其中CSN为芯片的片选线，SCK为SPI时钟，MISO和MOS1分别为SPI数据输出和输入，IRQ为可屏蔽中断信号，CE