[发明专利]一种卫星有效载荷的控制系统

说明书

本发明提供了一种卫星有效载荷的控制系统，包括互为备份的第一主机和第二主机，所述第一主机和所述第二主机内部为可热插拔的模块化设备，各模块化设备之间采用cPCI总线连接，所述模块化设备包括：处理器模块、通信模块和指令模块。采用cPCI标准设计的系统，可灵活的实现该系统，方便系统维修，并具备一定的扩展能力；支持卫星载荷常用的多种通信与控制接口、遥测采集接口。

技术领域

本发明涉及航天电子设备领域，具体地，涉及一种卫星有效载荷的控制系统。

背景技术

卫星有效载荷是指装载卫星上以完成特定任务的仪器、设备或分系统，需要一种控制系统和方法对其进行控制和调度管理。

由于通常的cPCI总线不能实现系统卡的重构，不能进行冗余设计，因此一直没有融合应用在卫星有效载荷控制系统中。在对卫星有效载荷控制系统的研究中，可以提高卫星有效载荷控制系统性能，但是难点在于保证其高可靠性。同时，对卫星有效载荷控制系统运行中产生的问题进行定位也是一个关键点。如何实现自主可控并且在同可靠性下拥有较高性能的卫星有效载荷控制系统来面对日益复杂的航天任务的挑战是一个需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卫星有效载荷的控制系统。

根据本发明提供的一种卫星有效载荷的控制系统，包括互为备份的第一主机和第二主机，所述第一主机和所述第二主机内部为可热插拔的模块化设备，各模块化设备之间采用cPCI总线连接，所述模块化设备包括：处理器模块、通信模块和指令模块。

较佳的，所述处理器模块包括：处理器、存储器、时钟电路、复位控制电路、调试串口、总线隔离驱动电路和FPGA；

所述处理器通过所述总线隔离驱动电路连接所述存储器和所述FPGA，所述时钟电路、所述复位控制电路和所述调试串口连接所述处理器。

较佳的，所述存储器包括：FLASH、SRAM、SDRAM或EEPROM。

较佳的，所述通信模块包括：FPGA、总线隔离驱动电路、1553B总线控制电路、CAN总线控制电路、ISA总线插座和cPCI总线接口；

所述FPGA通过所述总线隔离驱动电路连接所述1553B总线控制电路和所述ISA总线插座，所述FPGA连接所述CAN总线控制电路和所述cPCI总线接口。

较佳的，所述CAN总线控制电路通过收发器连接CAN总线。

较佳的，所述指令模块包括：FPGA、总线隔离驱动电路、ISA总线接口和cPCI总线接口，所述FPGA通过所述总线隔离驱动电路连接所述ISA总线接口，所述cPCI总线接口连接所述FPGA，由FPGA控制OC指令输出和采集外部遥测量输入。

较佳的，所述卫星有效载荷的控制系统还包括电源模块，所述电源模块包括互为备份的两个DC-DC模块，分别连接所述第一主机和所述第二主机，所述两个DC-DC模块通过继电器通道切换。

较佳的，所述第一主机和所述第二主机内的模块化设备以及所述电源模块分别安装于金属模块盒中，每个金属模块盒可插拔电连接在机箱中，所述机箱表面阳极氧化处理。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明使用国产宇航级器件和整机级的冷备份的设计方式来提高了卫星有效载荷控制方法的高可靠性、长寿命解决方案。同时支持ReWorks和VxWorks实时操作系统，具备指令输出、CAN总线和1553B总线进行任务调度和控制能力、内部健康管理、冗余备份、应用软件上注等功能。该发明旨在实现宇宙空间环境要求下，对控制指令的接收与解析、任务计算和处理。整机借用标准的cPCI总线结构，实现星载计算机模块(6U)标准化设计，并具备一定的扩展能力；该结构较以往星载计算机设计灵活，方便系统维修。

附图说明