[发明专利]一种高光谱相机姿态辅助数据更新周期波动消除方法及星上串行通讯方法

说明书

本发明提供了一种高光谱相机姿态辅助数据更新周期波动消除方法及星上串行通讯方法。高光谱相机控制器的下位机软件通过双冗余1553B总线与数管分系统进行通信，高光谱相机控制器的下位机软件的1553B总线配置模块中设置有中断屏蔽寄存器和中断悬挂寄存器；该方法主要是在所述中断屏蔽寄存器中增加使能循环缓冲中断的配置；同时在所述中断悬挂寄存器中增加循环缓冲中断判断的配置，使姿态辅助数据产生中断，并及时响应。本发明可避免姿态辅助数据接收与发送出现延迟现象，确保接收与发送的间隔时间符合设计要求，使得高光谱相机其他辅助数据的接收和发送正常，最终获得完整的高光谱图像信息。

技术领域

本发明属于高光谱相机技术领域，具体涉及一种高光谱相机姿态辅助数据更新周期波动消除方法。

背景技术

高光谱相机分系统由高光谱相机主体(包含可见光光谱相机和短波红外光谱相机)、高光谱相机信号处理器a、高光谱相机信号处理器b以及高光谱相机控制器四个单机组成。

高光谱相机控制器是高光谱相机分系统内的一个重要载荷，控制器下位机软件运行于控制器单机的下位机板上，对高光谱相机分系统各功能模块的运行进行高效可靠的管理和控制，监视高光谱相机分系统状态，协调高光谱相机分系统的工作，配合可见光和短波红外成像电路实现对地观测任务，配合压缩编码器电路实现压缩数据的传输，实现高光谱相机分系统预定的功能和任务要求。相机控制器软件通过星上串行总线(双冗余1553B总线)与数管分系统进行通信，并通过双冗余1553B总线接收数管分系统计算机的控制命令，完成对高光谱相机分系统遥测参数的采集、数据间接指令发送、工作模式的控制等操作。相机控制器软件与外部系统之间数据交换关系如图1所示；高光谱相机分系统与地检测试系统硬件连接关系如图2所示。

高光谱相机图像中辅助数据(包括每秒5包的姿态辅助数据、每秒1次的整星时间、导航数据和积分时间)由数管分系统通过1553B总线下发给高光谱相机控制器，控制器再通过内部485总线转发给可见及红外成像电路。可见、红外成像电路接收到该数据后，按规定格式编排进辅助数据，随图像数据向外发送。

用地检计算机发送同步帧，姿态辅助数据、导航辅助数据、时间辅助数据、积分时间辅助数据、遥测数据接收。5包姿态辅助数据接收与下发波形如图3所示，分析该波形，可以看出同步帧与5包姿态辅助数据间隔分别为0.96ms、0.94ms、0.96ms、0.97ms、0.98ms。其中，姿态1辅助数据与与同步帧间隔波形如图4所示。

5包姿态辅助数据接收与发送间隔分别为6.9ms、5.42ms、8.5ms、5.43ms、5.42ms；其中，姿态1辅助数据接收与发送间隔如图5所示，图中辅助数据下发间隔200ms，间隔时间波动±10ms,与软件设计时序相符。

对分系统1553B测试环境与整星1553B测试环境进行分析，对分系统1553B测试环境进行修改，要求尽量与整星保持一致，整星辅助数据与同步头位置关系如图6所示。修改高光谱相机地检1553B通信软件，使同步帧与辅助数据发送间隔尽量与整星保持一致，测试波形如图7所示，分析该波形，可以看出同步帧与5包姿态辅助数据间隔分别为2.97ms、2.95ms、2.96ms、2.9ms、2.9ms；其中，姿态1辅助数据接收与同步帧间隔及同步帧执行时间波形如图8所示。

5包姿态辅助数据接收与发送间隔分别为64.4ms、58.1ms、54.3ms、57.4ms、54.1ms；其中，姿态1辅助数据接收与发送间隔如图9所示。此次测试时出现图像数据中5包姿态辅助数据间隔时间波动±50ms左右。

图6中辅助数据下发间隔200ms，间隔波动±10ms波动，间隔时间波动与软件设计时序相符。