[发明专利]一种星载多路有效载荷管理器

权利要求书

1.一种星载多路有效载荷管理器，其特征在于，其包括通过高级外设总线连接的电源板、数据管理板、数据处理板；其中，所述数据管理板与卫星平台之间的通信采用CAN通信协议；

所述电源板，用于为多路有效载荷中的每一路有效载荷提供能够正常工作的二次电源和高压电源；

所述数据管理板，用于通过CAN总线与卫星平台进行通信，并实时采集多路有效载荷，将其发送至数据处理板；

所述数据处理板，用于完成对多路有效载荷的接收和处理、有效载荷采集同步信号的产生与输出、有效载荷模拟量遥测采集、有效载荷模拟开关控制以及接收来自数据管理板的时间码信息和秒脉冲信号实现守时校时；

所述数据处理板包括：数据处理FPGA模块、通信控制FPGA模块、RS422接口芯片、LVDS接口芯片和SRAM芯片；

所述数据处理FPGA模块，用于接收多路有效载荷，各路有效载荷采集同步信号，接收并处理各路有效载荷发送的科学数据，并将处理后的科学数据发送至数传发射系统；

所述通信控制FPGA模块，用于采集各路有效载荷的模拟量参数，完成数据处理板与数据管理板之间的通信；

还用于接收数据管理板转发的秒脉冲信号和时间码信息，实现校时和守时；

还用于产生各路有效载荷控制命令和接收各路有效载荷返回的状态参数；

还用于根据数据管理板发送的指令，输出各路有效载荷的加电指令或断电指令至二次电源板，以实现对各路有效载荷的配电工作；

所述RS422接口芯片，用于完成与各路有效载荷的RS422双向通信；

所述LVDS接口芯片，用于完成向数传发射系统输出处理后的有效载荷科学数据；

所述SRAM芯片，用于对接收来自有效载荷的科学数据进行缓存；

所述数据处理FPGA模块进一步包括：接收单元、缓存单元、复接单元和格式化单元；

所述接收单元，用于接收多路有效载荷，向各有效载荷发送有效载荷采集同步信号，接收各路有效载荷发送的科学数据；

所述缓存单元，用于产生SRAM芯片的读写控制信号，将接收到的各路有效载荷发送的科学数据写入到SRAM芯片中，再从SRAM芯片中将接收到的各路有效载荷发送的科学数据读出；

所述复接单元，用于通过SRAM缓存将接收的各路有效载荷发送的科学数据发送至复接单元，将时间码信息和有效载荷状态信息添加到科学数据中，获得处理后的科学数据；

所述格式化单元，用于将处理后的科学数据进行分组和打包，并输出至外界的数传发射系统。

2.根据权利要求1所述的星载多路有效载荷管理器，其特征在于，所述电源板包括通过高级外设总线彼此相互连接的一次电源板、二次电源板和高压电源板；

所述一次电源板，用于从卫星平台获取多路一次电源，通过DC/DC变换器产生对应的多路二次电源；

所述二次电源板，用于根据多路二次电源，完成各路有效载荷的配电工作；

所述高压电源板，用于根据数据管理板的指令信息，对各路有效载荷提供所需的高压电源。

3.根据权利要求2所述的星载多路有效载荷管理器，其特征在于，所述一次电源板包括：短路保护电路、浪涌抑制电路、电源输入滤波电路、电源变换电路、开关控制电路、输出滤波电路和遥测电路；

所述短路保护电路，用于当发生电源不经过负载，瞬间产生的极大的电流时，短路保护电路切断电源，防止所述多路有效载荷管理器损坏；

所述浪涌抑制电路，用于保护多路有效载荷管理器免受浪涌高压的损害；

所述电源输入滤波电路，用于对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，以保证输入电源的稳定性；

所述电源变换电路，用于通过可控开关进行高频开关的动作，将输入的电能储存在电容里，当开关断开时，电能再释放给负载，提供能量；

所述开关控制电路，用于控制载荷管理器电源电路的通断；

所述输出滤波电路，用于降低主电源谐波及换相缺口，抑制电源板输出的谐波干扰；

所述遥测电路，用于采集有效载荷管理器内部的电压、电流以及温度的模拟量信息，并通过AD转换芯片转换为数字量。