[实用新型]一种用于星载微波辐射计的数据采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集系统，尤其涉及一种用于星载微波辐射计的数据采集装置。

背景技术

星载微波辐射计是一种被动式的微波遥感器，用于全天时、全天候地观测全球大气温度和湿度、水汽含量、降雨量等空间气象资料，以及海洋表面温度、海洋风场、土壤湿度等，在大气探测及海洋观测中具有重要作用。由于微波辐射计是一种被动式的遥感器，其灵敏度要求很高；同时作为星载系统，其体积、重量和功耗又受到很大的限制，因此对用于星载微波辐射计的数据采集装置就要求其具有高可靠性、高分辨率、体积小、重量轻、功耗低等特点。

现在多数星载遥感器上使用的通用数据采集装置，为了减小体积和重量、降低功耗，均延用了较为简化的设计，采用一个数据采集的通路量化多路模拟信号，即利用一个A/D转换器配多路模拟开关来完成多路信号的数据采集。如图4所示为一现有的通用数据采集装置的结构示意图。此种设计的优点是体积小、重量轻、功耗低且电路简单、成本低，但随之而来的是可靠性偏低的问题。因为一旦任何一个器件损坏将导致局部电路失效，从而使得整个系统失效。

目前常用的另一种数据采集装置是采用多通道冗余设计的数据采集装置，它克服了上述通用数据采集装置的缺点，通过多通道的设计消除了单一器件损坏导致整个电路失效的可能性，使其具有更高的可靠性。图5所示就是这种采用多通道冗余设计的数据采集装置的结构示意图，以5通道的系统为例，每个通道配以不同的A/D转换器，这样的系统由于各通道自成一体、相互独立，所以单个器件失效不会对其它通道产生影响，不会导致整个系统失效的恶果；但多冗余设计带来的问题是电路复杂度增加，器件的数量倍增，从而使得系统的体积、重量和功耗都大大增加。

实用新型内容

为了解决上述两种常用数据采集装置的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于星载微波辐射计的数据采集装置，其适用于多通道、高分辨率、高可靠性的数据采集系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于星载微波辐射计的数据采集装置，包括：控制电路部分和数据采集电路部分，所述控制电路部分根据系统既定的时序或卫星接收到的地面控制指令，控制数据采集电路完成各种科学数据的采集；所述数据采集电路部分由两组互为备份的数据采集电路组成，每组由隔离驱动电路、一个或多个多路模拟开关、以及一个A/D转换器组成，该数据采集电路部分依据所述控制电路所发出的指令，完成辐射计遥感数据和温度数据的采集。

另外，所述控制电路部分由微处理器、总线控制器以及译码控制接口构成，配以程序存储器、数据存储器和外围电路，其中，所述微处理器依据其所需完成的功能采用不同型号的处理器，包括：8位机、16位机及32位机；所述总线类型根据不同的卫星平台进行调整，包括：1553B总线以及CAN总线等；所述程序存储器使用PROM或者E²PROM，其容量依据程序而定；所述数据存储器根据数据量的不同采用不同容量的SRAM。

另外，所述控制电路部分进一步还可以包括看门狗硬件，以防止软件跑飞，从而在程序发生异常时控制电路能尽快地自主恢复工作。

另外，所述数据采集电路部分采集的信号包括：辐射计多个通道的遥感信号和相关的多路温度信号，将该两类信号进行分组，使两组互为备份的数据采集电路均采集所述多个通道的遥感信号数据，但每组只采集所述多路温度数据中的一半数据，且将同类测温点平均分布于两个采集通道中。

本实用新型的用于星载微波辐射计的数据采集装置的有益效果在于：适用于系统可靠性要求很高，同时对重量、体积、功耗又有一定限制的系统。为了满足多方面的要求，未使用通用数据采集装置的简单设计，避免了其可靠性低的缺点；也没有采用多冗余系统的复杂电路，从而使数据采集装置在达到系统可靠性要求的同时尽可能简化设计。本实用新型所采取的双组数据采集通道互为备份的设计，既避免了单通道采集导致低可靠性的缺点，同时又不会使系统的重量、体积和功耗大幅度增加，是两种通用数据采集装置优点的完美结合。

附图说明

图1是表示本实用新型的用于星载微波辐射计的数据采集装置组成的框图。

图2是构成本实用新型的用于星载微波辐射计的数据采集装置的控制电路的结构图。

图3是构成本实用新型的用于星载微波辐射计的数据采集装置的数据采集电路的结构图。

图4是现有的通用数据采集装置的结构示意图。

图5是现有的多冗余的数据采集装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的用于星载微波辐射计的数据采集装置进行详细的说明。