[发明专利]适用于惯性空间指向空间天文卫星的数据处理与传输系统

权利要求书

1.一种适用于惯性空间指向空间天文卫星的数据处理与传输系统，其特征在于，包括：

数据处理模块，用于从多种有效载荷数据源接收载荷科学观测数据，对载荷科学观测数据进行数据复接、格式编排和信道编码处理，得到处理后的科学数据；

数据存储模块，用于对处理后的科学数据按照分区策略进行存储和回放；

射频通道模块，用于对处理后的科学数据进行射频调制和功率放大处理，得到射频信号；以及，基于双半球波束天线各覆盖半空间的双半球波束天线组阵切换方式，通过控制波导开关的闭合，选择指定对地发射天线将射频信号辐射出去；实现了在用于惯性空间观测的科学试验卫星不中断观测的情况下，以任意对地姿态完成数据传输；

其中：

数据处理模块，包括：AOS编码单元，用于对从多种有效载荷数据源接收载荷科学观测数据进行缓存和串并转换，通过分时对多路输入的载荷科学观测数据进行AOS格式编排，得到AOS格式编排后的数据；信道编码单元，用于将AOS格式编排后的数据进行信道编码和加扰处理，得到处理后的科学数据；数字开关单元，用于协调所述处理后的科学数据在射频通道模块和数据存储模块之间的选择与切换，包括：将所有实时产生的处理后的科学数据发送至数据存储模块中进行存储；其中，当无存储数据回放需求时，在实时产生的处理后的科学数据的间隙填充空帧，并发送至射频通道模块；当数据存储模块向数据处理模块回放数据时，停止发送空帧，接收数据存储模块的回放数据并将所述数据存储模块的回放数据转发给射频通道模块；

数据存储模块，包括：控制单元，用于完成数据输入和输出交叉备份、整机SRAM型FPGA的配置及刷新控制和地址空间管理，以及，采用三模冗余和定时刷新策略，使固存具备长期加电工作条件下的抗单粒子翻转能力；存储单元，用于记录和回放数据缓存、记录输入数据识别，完成RS纠错编译码、数据交错和解交错控制、FLASH芯片的编程、回放和擦除控制、自检、以及存储空间逻辑地址与物理地址转换；

射频通道模块，包括：调制放大单元，用于对处理后的科学数据进行射频调制和功率放大处理，得到射频信号；全空间覆盖天线单元，用于采用双半球波束天线组阵切换方式实现卫星在任意姿态下数据传输射频链路的全时段可用，通过天线波束优化、天线与卫星布局一体化设计，减小星体对天线主瓣辐射特性的影响，实现半空间天线净增益不小于-3dBi，且双半球波束天线各覆盖半空间，通过波导开关的切换实现全空间的波束覆盖；波导开关，用于选择指定对地发射天线将射频信号辐射出去。

2.根据权利要求1所述的适用于惯性空间指向空间天文卫星的数据处理与传输系统，其特征在于，在对各载荷科学观测数据进行AOS格式编排时，根据各载荷科学观测数据的来源，将各载荷科学观测数据分别编入对应的虚拟信道。

3.根据权利要求1所述的适用于惯性空间指向空间天文卫星的数据处理与传输系统，其特征在于，还包括：

管理控制模块，用于接收地面指令，根据地面指令对数据处理模块和射频通道模块的状态进行管理和控制。

4.根据权利要求3所述的适用于惯性空间指向空间天文卫星的数据处理与传输系统，其特征在于，管理控制模块，包括：

通用管理单元，用于接收地面指令，对数据处理模块、数据存储模块和射频通道模块的状态进行管理和控制；

天线自主切换控制单元，用于通过引入卫星姿态预计，实现星上天线自主切换。