[发明专利]一种基于FPGA的高可靠遥控设备

说明书

本发明提供了一种基于FPGA的高可靠性遥控设备，所述基于FPGA的高可靠遥控设备包括信号输入接口模块、指令驱动输出模块、存储模块和电源管理模块。所述信号输入接口模块提供地面上行信号输入接口并与所属高可靠性遥控设备相连接，所述电源管理模块提供所述基于PFGA的高可靠性遥控设备以稳定电源。所述指令驱动输出模块提供多路0C门直接指令驱动输出功能。所述存储模块用于存储程序或数据以增加所述高可靠性遥控设备的可扩展性。该基于FPGA的高可靠遥控设备具备通用性更强、使用方面、适用面广，且可编程等特点能够满足用户特殊需求并进行附加功能设计，提高了设计灵活性，并有效降低了设计成本和技术风险。

技术领域

本发明涉及空间遥控遥测技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的高可靠遥控终端处理设备。

背景技术

随着我国航天任务复杂性的增加，特别是载人航天的实现，对星地闭合回路、地面站与地面站之间交互支持的需求日益增长。当前我国航天器主体采用的传统PCM遥控属于点对点遥控，对资源需求较高，不能适应复杂的遥控要求。航天器遥控过渡到PCM体制与分包遥控兼容是新一代航天器遥控的迫切要求。

分包遥控采用分层体制，可将复杂的航天器控制过程简化为由各层一系列简单的标准操作同等实现，层与层之间按照一定的协议由标准的数据格式接口。相对传统点对点式PCM遥控体制，分包遥控体制作为分层开放系统可提供交互支持，支持动态调度按需分配，提供独立于任务的标准设计方法并极大降低成本，加快进度，提高设计质量。当前我国参照CCSDS分包遥控标准形成了国军标GJB1198.7-91。

由于分包遥控体制的前景广阔，而PCM遥控体制短期内不能完全被替代：航天器遥控终端需以PCM遥控体制发送直接令等重要操作。因此，有必要提出一种能够实现分包遥控协议的高可靠性遥控设备，同时能兼容当前PCM遥控体制，以满足未来遥控体制的发展并具备较高的适应性。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明旨在于为航天提供一种稳定、可靠并具有通用性、可移植性和可扩展性的基于FPGA的高可靠性遥控设备，用于兼容基于PCM遥控体制或分包遥控协议体制，并能完成遥控直接指令执行功能。该设备适应于航天器遥控领域。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于FPGA的高可靠性遥控设备，包括信号输入接口模块、指令驱动输出模块、存储模块和电源管理模块。所述信号输入接口模块提供地面上行信号输入接口并与所属高可靠性遥控设备相连接，所述电源管理模块提供所述基于PFGA的高可靠性遥控设备以稳定电源。所述指令驱动输出模块提供多路OC门直接指令驱动输出功能。所述存储模块用于存储程序或数据以增加所述高可靠性遥控设备的可扩展性。

较佳地，所述基于FPGA的高可靠遥控设备还包括外围先进先出存储器和晶体振荡器，通过所述晶体振荡器提供频率参考源，所述先进先出存储器用于提供对数据校验的缓存。

较佳地，所述高可靠性遥控设备采用可编程逻辑器件(FPGA)作为核心控制，并采用双机热备工作模式，单机采用双FPGA进行行列式指令驱动控制。

较佳地，所述输入数据接口模块包括OC门输入接口，PSK调制信号输入接口，RS422输入/输出接口等。

较佳地，所述存储模块包含一PROM指令码存储器。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明的基于FPGA的高可靠性遥控设备，通过采用FPGA作为主处理器，对分包遥控协议进行具体实现。FPGA相对于分立元器件功耗更小、体积小、重量轻、资源丰富且可以编程，使得接口速率、模式与数据帧格式更改更简单，可根据应用需求增加配置方式、加密等功能。因此，本发明选用FPGA作为高可靠性遥控设备的实现途径，使得该遥控设别的通用性更强、使用方面、适用面广，且可编程等特点能够满足用户特殊需求并进行附加功能设计，提高了设计灵活性，并有效降低了设计成本和技术风险。