[发明专利]一种数据传输方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于卫星姿态控制技术领域，具体涉及一种数据传输方法及系统。

背景技术

随着小卫星技术发展，10千克以内的微纳卫星技术研究成为国际卫星技术研究的热点之一。各国大力开展微纳卫星技术的研究，使其在军事、通信、地质勘探、环境与灾害监测、气象服务、科学实验、深空探测等方面能有更具体的应用。

其中，微纳卫星是以微机电系统技术(MEMS,Microelectromechanical Systems)和精密制造技术为基础，将电源控制、姿态确定与控制等基本功能部件集成在单块电路板上的微型卫星。在微纳卫星各功能子系统中，姿态确定与控制系统(ADCS，the Attitude Ditermine and Control System)是性能、实时性等要求最高的嵌入式系统，其主要任务是保证卫星的通信导向和有效载荷任务的顺利完成，其控制效率和控制精度对卫星成功完成飞行任务起着关键的作用，是卫星在轨可靠工作的保障。

微纳卫星姿态确定与控制系统的研发涉及到姿态确定与控制算法、姿态传感器与控制执行器系统、数据交互等各个方面。在ADCS中通常集成有多个传感器(如磁强计、陀螺仪、卫星导航接收机、加速度计等)，通过对这些传感器数据的采集与融合来实现卫星的姿态确定和控制。这些传感器多数情况下包含有多种通信接口，如I2C(Inter-Integrated Circuit)接口、单线接口和串行接口等，其是一个多种通信协议并存的系统。

通常在微纳卫星研制完成后需要对其各个部件及性能进行地面测试，现有技术对ADCS性能的测试通常是将ADCS中的串口类传感器经过下位机电平转换直接转给上位机，上位机独立接收；而I2C传感器、单线接口传感器和其他类型传感器通过下位机微控制单元(MCU，Micro Control Unit)转为串口送给上位机，最后在上位机完成数据融合。该方法中每个传感器数据需要通过下位机传输给对应的上位机接口从而保证通信的实时性和准确性，在ADCS中存在较多传感器的情况下，需要占用较多的上位机接口。而实际中由于微纳卫星体积、功耗的限制、MCU接口数目限制以及测试可靠性限制，需要尽可能减少上位机接口。

发明内容

本发明的目的是提供一种数据传输方法及系统能够减少上位机通信串口数量，从而减小微纳卫星测试系统的复杂度，提高微纳卫星地面测试的可操作性。

本发明所采用的技术方案是，一种数据传输方法，包括：

下位机根据微纳卫星ADCS数据发送类型接收数据；

下位机将所述数据打包成数据包；

下位机将所述数据包以预设周期发送给上位机。

所述方法还包括：上位机接收并解析所述数据包，并以循环队列的方式实时更新所述数据包中的遥测数据。

所述数据包包括：包头、遥感测量值和校验码，所述遥感测量值包含ADCS中各个传感器的测量值。

所述数据发送类型是指发送所述数据的ADCS传感器类型，所述根据微纳卫星ADCS数据发送类型接收数据包括：

当所述数据发送类型是串口类传感器时，下位机通过中断状态机实时接收数据，当所述数据发送类型是I2C类传感器或单线接口传感器时，下位机通过定时器采集数据。

所述预设周期是ADCS各传感器中最快采样率。

本发明还提供另外一种数据传输方法，包括：

上位机向下位机发送打包后的数据包；

下位机接收并解析所述数据包，并以循环队列的方式实时更新所述数据包中的遥控指令。

所述数据包包括：包头，使能控制端、控制指令和校验码；所述使能控制端用于标识上位机下发控制指令的类型；所述控制指令是根据所述使能控制端确定的控制信息。

本发明还提供一种数据传输系统，包括多个传感器、上位机和下位机，其特征在于：所述下位机与所述多个传感器相连，并通过单串口与所述上位机相连；

所述下位机，用于接收所述多个传感器的遥测数据，并将所述遥测数据打包成数据包，以预设周期通过单串口发送给所述上位机；

所述上位机，用于将遥控指令打包成数据包，并以预设周期通过单串口发送给所述下位机。

优选的，所述下位机是单片机。