[发明专利]一种飞船高速通信处理器上行链路的测试方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及飞船载荷地面测试技术领域，尤其涉及一种用于飞船高速通信处理器上行链路的地面测试系统及方法。

背景技术

随着航天工程的飞速发展，空间任务的多样性、长期性及国际合作的迫切性对天地通信提出了更高的要求和更严峻的挑战，要求飞船和地面的数据传输模式由简单的数据交换向网络传输转变。但是，由于飞船和地面数据传输信道具有数据传播时延大、数据传输效率低、错误率高且丢包频繁等特殊性，空间数据系统咨询委员会专门设计了CCSDS协议来实现链路层的数据可靠传输。因此，不能直接将地面网中己经广泛使用的TCP/IP协议应用于航天器和地面的数据通信，需要使用CCSDS承载IP数据报传输，这也直接导致了基于IP OVER CCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器的诞生。

基于IP OVER CCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器是飞船和地面双向通信的核心部件，承担着视频、语音、遥控、个人计算机数据等多种类型的数据交换任务。因此，航天工程迫切需要一种新的地面测试方案，可模拟基于IP OVERCCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器所有业务数据，全面测试其各项功能指标，并评估其可靠性和容错能力的地面测试方案。

发明内容

针对上述需求，本发明的目的是提供一种基于IP OVER CCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器上行链路的地面测试系统及方案，基于多台计算机网络和内置现场逻辑可编程器件硬件协处理器协同工作的系统架构，多台计算机网络可模拟满足测试飞船高速通信处理器所需要的视频、语音、遥控、网络数据，并按照IP OVER CCSDS标准/CCSDS标准封装为CCSDS数据包；硬件协处理器提供高速通信处理器需要的LVDS数据接口，将CCSDS数据包以恒定速率稳定可靠的发送至高速通信处理器，最终实现基于IP OVER CCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器的功能指标测试，以及可靠性和容错能力评估。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种飞船高速通信处理器上行链路的测试系统，包括数据模拟源模块、数据接收组帧转发模块、硬件协处理器和高速通信处理器可靠性评估模块；所述数据模拟源模块和所述数据接收组帧转发模块建立通信连接；所述数据接收组帧转发模块和所述硬件协处理器模块建立通信连接；所述硬件协处理器模块和被测试的高速通信处理器建立通信连接；所述的高速通信处理器可靠性评估模块分别与所述的数据模拟源模块、被测试的高速通信处理器建立通信连接。

所述数据模拟源模块包括视频/话音数据模拟子模块和遥控数据模拟子模块；所述数据接收组帧转发模块包括数据接收子模块、数据组帧子模块和数据转发子模块；所述硬件协处理器模块包括网络数据接收子模块、数据加扰子模块、信道编码子模块和LVDS发送子模块；所述高速通信处理器可靠性评估模块包括地基局域网网关数据接收子模块、天基局域网网关数据接收子模块、数据丢帧与误码率统计子模块和高速通信处理器数据链路延时测试子模块。

所述视频/话音数据模拟子模块包括H.264高清视频数据模拟单元、MPEG4标清视频数据模拟单元和AAC话音数据模拟单元。

一种根据上述的系统实现的飞船高速通信处理器上行链路的测试方法，包括以下步骤，

步骤1、数据模拟源模块模拟产生地面测控中心需要发送至飞船的所有数据，包括视频/话音数据、网络数据和遥控数据；

步骤2、数据接收组帧转发模块将视频/话音数据、网络数据按照IP OVERCCSDS标准封装成CCSDS数据包，对遥控数据直接封装成CCSDS数据包，并可添加错误数据包；

步骤3、硬件协处理器将封装好的CCSDS数据包先进行信道编码、加扰，然后根据飞船高速通信处理器数据接收速率和模拟数据产生速率的差值生成填充数据，以恒定速率通过LVDS接口将所有数据发送给飞船高速通信处理器；

步骤4、高速通信处理器可靠性评估模块通过对模拟数据和飞船高速通信处理器输出数据的比对，统计出飞船高速通信处理器的丢帧和误码率，并计算延时。