[发明专利]一种基于星载RS485双总线自适应控制方法

说明书

一种星载RS485双总线设计的控制系统及传输方法，RS485双总线分为A总线和B总线，采用交叉备份设计，A、B总线相互独立，互不影响。RS485总线包含一个主节点和多个从节点，如果任意节点其中一条总线出现故障，卫星无需额外发送指令切换备份，故障节点可以自动跳转到另一条好的总线，并上报遥测信息，且总线上其他节点不受影响。该方法硬件面积小，总线自适应切换方法资源占用率低，易于采用FPGA或CPU实现。该方法已在某型号在轨成功应用，表现良好，充分验证了该方法的有效性和高可靠性。总线最大可以支持32个总线节点，可以应用于设备内部各板卡之间通信，也可以运用于设备间的传输，在通信和遥感领域应用广。

技术领域

本发明涉及一种基于星载RS485双总线自适应控制方法，属于控制总线技术领域。

背景技术

卫星内的设备间或设备内的数据传输一般分为2种类型，一种为业务数据；另一种为控制数据。业务数据量大，传输速率高，一般采用LVDS接口、2711接口或光纤接口等。控制数据用于设备的遥控指令和遥测数据等。控制的数据量小，传输速率低，但可靠性要求极高，一般采用LVDS接口、RS422接口或RS485接口等。控制总线一旦出现问题，将会导致设备的功能失败，甚至卫星失效，因此控制总线必须做到高可靠性。

此外，随着卫星功能越来越多，卫星内的设备种类越来越多，功能越来越强大。星载设备朝着小型化、集成化、智能化方向发展。传统控制总线采用点到点的设计方法，其设计简单，但是使用的信号多、器件多，占用的板面积更大，随之带来的是设备的体积和重量大，成本也相对较高。RS485总线具有节点多、功耗低、传输远等优势，而且节省板面积；但其也存在使用限制多、操作不灵活、可靠性相对较低等问题，与控制总线接口要求传输具备高可靠性、任意节点失效不会影响整条总线上其他节点的传输等需求存在差距，所以传统的控制总线仍采用点到点的设计方法，少有采用总线方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星载RS485双总线设计的控制系统及传输方法，使用该方法可以减少芯片数量、减小单板面积、降低卫星成本，同时提高星载设备控制总线的可靠性和灵活性。RS485双总线分为A总线和B总线，采用交叉备份设计，A、B总线相互独立，互不影响。RS485总线包含一个主节点和多个从节点，如果任意节点其中一条总线出现故障，卫星无需额外发送指令切换备份，故障节点可以自动跳转到另一条好的总线，并上报遥测信息，且总线上其他节点不受影响。该方法硬件面积小，总线自适应切换方法资源占用率低，易于采用FPGA或CPU实现。该方法已在某型号在轨成功应用，表现良好，充分验证了该方法的有效性和高可靠性。总线最大可以支持32个总线节点，可以应用于设备内部各板卡之间通信，也可以运用于设备间的传输，在通信和遥感领域应用广。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

本发明实施例提供一种基于星载RS485双总线自适应控制方法，双总线包括A总线和B总线，RS485总线上设有一个主节点和多个从节点，包括如下步骤：

对主控制器：

主节点上电后默认工作在A总线上，并对所有的从节点依次发送轮询取遥测指令；对每个从节点，主节点依次通过A总线和B总线，重复多次向该从节点发送轮询取遥测指令，当该从节点识别到总线数据与自身ID一致时会返回遥测数据，主节点通过该从节点返回的遥测数据，确定主节点本次开机将以A总线或B总线与该从节点通信；

对从控制器：

每个从节点上电或复位后默认处于A总线状态；以一定时间间隔，从节点在A总线和B总线之间切换，直到在A总线或B总线收到主节点发送的取遥测指令后，通过相应总线向主节点返回遥测数据，并工作在相应总线。

本发明一实施例中，各从节点相互独立的在A总线和B总线之间切换。

本发明一实施例中，主节点依次通过A总线和B总线，重复多次向该从节点发送轮询取遥测指令的方式为：