[发明专利]地面控制模拟仿真卫星系统

说明书

本发明提供了一种地面控制模拟仿真卫星系统，包括：地面卫星载荷，用于实现地面控制模拟仿真卫星的功能；配电单元，用于实现地面控制模拟仿真卫星的配断电功能；数传系统，用于模拟地面控制模拟仿真卫星与地面测控站的数据传输；数据管理模块，用于实现对地面控制模拟仿真卫星的数据处理和管理；其中，数据管理模块包括：微处理器单元和现场可编程门阵列单元。通过使用微处理器单元与FPGA单元配合使用的架构，微处理器单元内嵌多种接口控制器，具有调试简单的特点，可以节约调试时间。FPGA单元具有多路高速数据接口，专业性强，可以轻松实现外挂多路接口，连接操作简单、灵活，应用于地面环境，可保证系统稳定工作，可以满足多场景用户需求。

技术领域

本发明涉及卫星运控技术领域，具体而言，涉及一种地面控制模拟仿真卫星系统。

背景技术

地面控制模拟的数据管理模块基于对星载卫星在数据管理模块的系统模拟，该数据管理模块主要用于多接口、多路模拟信号采集的传输领域，包括卫星模拟仿真、数据采集控制等领域，尤其在实时性要求高、外挂设备数量较多的领域具有明显的优势。

目前的星载模拟的数据管理模块功能设计较为复杂，有单用接口的CAN、UART总线数据管理模块、有单一的模拟信号采集卡，单一的数据管理模块通用性不强。发明人在研发总总结得出，面对地面网络要求复杂、设计成本控制要求较高的地面控制模拟仿真卫星系统，需要选择一种集成数据总线管理、模拟信号采集、热敏管理等多功能的单板模块才能实现系统要求。然而，现有的系统结构比较复杂，连接和调试操作繁琐，无法满足当前的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种地面控制模拟仿真卫星系统，以解决现有技术中系统结构比较复杂，连接和调试操作繁琐问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种地面控制模拟仿真卫星系统，包括：地面卫星载荷，用于实现所述地面控制模拟仿真卫星的功能；配电单元，用于实现所述地面控制模拟仿真卫星的配断电功能；数传系统，用于模拟所述地面控制模拟仿真卫星与地面测控站的数据传输；数据管理模块，与所述地面卫星载荷、配电单元、数传系统分别连接，用于实现对所述地面控制模拟仿真卫星的数据处理和管理；

其中，所述数据管理模块包括：微处理器单元，与所述数传系统连接，用于根据使用需求实现接口控制和任务调度；现场可编程门阵列单元，与所述微处理器单元、所述地面卫星载荷和配电单元分别连接，用于接收和发送数据。

可选地，所述微处理器单元通过本地总线与所述现场可编程门阵列单元连接。

可选地，所述微处理器单元包括以下至少一种接口：UART接口、12C接口、SPI接口、以太网接口、SD接口。

可选地，所述微处理器单元外挂有SDRAM、FLASH存储芯片，所述微处理器单元内置SDRAM驱动、SPI驱动和EBI驱动，用于实现与外挂的芯片进行数据访问。

可选地，所述现场可编程门阵列单元包括：SPI接口、I2C接口、SWITCH接口，所述现场可编程门阵列单元与外设接口之间设置有隔离芯片，用于将所述现场可编程门阵列单元于所述外设接口隔离。

可选地，所述现场可编程门阵列单元通过软件配置RS422接口芯片实现PPS接口的功能；所述现场可编程门阵列单元通过软件配置TTL电平和RS232电平实现GNSS输入接口的功能。

可选地，所述现场可编程门阵列单元包括以下任意一个子模块：

接口控制模块，用于实现基于总线协议的数据包发送和接收；

DMA上行接口模块，用于将数据写入到所述微处理器单元的DMA内存区域；

DMA下行接口模块，用于读取所述微处理器单元的DMA内存区域的数据到所述现场可编程门阵列单元；