[发明专利]一种用于微纳卫星控制模块开发测试的星务模拟器及方法

权利要求书

1.一种用于微纳卫星控制模块开发测试的星务模拟器，其特征在于：所述星务模拟器采用一体化功能设计和通用化接口设计，一方面将遥控指令发送与星务数据中转两项功能融为一体，另一方面采用标准化的指令文件来表示和管理测试中需要使用指令和数据块；所述星务模拟器包括星务模拟器硬件、指令文件和星务模拟器应用程序三个部分；

所述星务模拟器硬件，主体是一台工控机，其内部配置一块PCI RS-422总线卡、一块PCI CAN总线卡和一块以太网卡；所述工控机负责运行整个星务模拟器应用程序；所述PCIRS-422总线卡用于同动力学仿真计算机进行通信，发送GNSS数据轮询指令，实时获取GNSS数据；所述PCI CAN总线卡用于向微纳卫星控制模块发送轮询指令、间接指令、数据块、星时广播数据和GPS广播数据，同时接收控制模块返回的指令应答、速变和缓变遥测、重要保存数据以及内存下卸数据；所述以太网卡用于通过UDP协议向数据库和遥测显示前端发送速变和缓变遥测数据；

所述指令文件，采用规范统一的XML模板来表示和管理微纳卫星控制模块测试过程中所有需要用到的间接指令、数据块以及为了提高测试自动化水平而设计的间接指令序列和数据块序列，供星务模拟器应用程序读取和使用；所述指令文件分为间接指令合集文件、间接指令序列文件、数据块文件和数据块序列文件四类；对于任意某颗卫星，间接指令合集文件只有一个，包含了所有的间接指令；每一个间接指令序列、数据块以及数据块序列都会拥有自己单独的一个文件；

所述星务模拟器应用程序，负责让用户进行间接指令和数据块的发送操作、读取XML格式指令文件、驱动星务模拟器硬件中的RS-422总线卡、CAN总线卡和以太网卡与外系统进行通信、处理接收到的总线通信数据、执行与管理测试流程；所述星务模拟器应用程序基于.net架构实现，包含板卡驱动模块、通用指令接口模块、RS-422总线通讯数据处理模块、CAN总线通讯数据处理模块、测试流程执行与管理模块以及用户操作与结果显示窗体模块六个功能模块。

2.根据权利要求1所述的一种用于微纳卫星控制模块开发测试的星务模拟器，其特征在于：所述指令文件均由基本信息表和指令列表组成；所述基本信息表的属性包括卫星名称和指令类型，所述的指令列表中每一条指令都至少包含指令名称、指令数据、指令长度、发送标识符、接收标识符、响应时间阈值、响应数据长度和正确响应数据八个属性；对于所述指令序列文件和数据块序列文件，指令列表中的每一条指令还增加一个执行时间属性。

3.根据权利要求1所述的一种用于微纳卫星控制模块开发测试的星务模拟器，其特征在于：

所述板卡驱动模块，用于驱动CAN总线卡、RS-422总线卡和以太网卡执行数据收发功能，实现与外系统的数据交互；

所述通用指令接口模块，基于.net中XML组件来实现指令文件的读取，定义CommandData类，它具有指令文件基本信息表和指令列表的所有属性，通过建立该类的实例和数组来存放读入的间接指令或者数据块的信息；

所述RS-422总线通讯数据处理模块，负责根据广播数据协议将从动力学仿真计算机轮询到的GNSS数据拆解为星时广播数据和GPS广播数据；

所述CAN总线通讯数据处理模块，负责在同微纳卫星控制模块通信过程中对发送的轮询指令、间接指令、数据块、星时广播数据和GPS广播数据按照CAN总线标准帧格式进行组帧操作，对接收到的指令应答、速变遥测、缓变遥测、重要保存数据和内存下卸数据进行解帧操作；

所述测试流程执行与管理模块，负责调用板卡驱动模块、通用指令接口模块、RS-422总线通讯数据处理模块和CAN总线通讯数据处理模块执行测试任务；

所述用户操作与结果显示窗体模块，提供用户操作界面，分别设置GNSS数据轮询使能、速变遥测轮询使能、缓变遥测轮询使能、重要保存数据轮询使能和内存下卸轮询使能；控制测试的开始和停止；提供间接指令、间接指令序列、数据块、数据块序列的列表显示供用户选择发送；该模块能够源码显示指令应答、速变和缓变遥测数据、重要保存数据以及内存下卸数据；同时，还能显示星时和指令发送是否成功信息。