[发明专利]一种适用于星载电子设备的标准化接口装置

说明书

技术领域

本发明涉及了接口装置技术领域，特别涉及一种适用于星载电子设备的标准化接口，用于对星载电子设备自身以及多设备之间的通信进行控制。 

背景技术

中国的航天事业起步于20世纪五六十年代。1970年4月24日，第一颗人造地球卫星“东方红”1号在酒泉发射成功，中国成为世界上第五个发射卫星的国家。自此，中国航天技术有了飞速发展，已经多次成功实现载人航空。由于太空环境的恶劣，以及航空技术本身的尖端性，航天器、卫星以及对应的星载设备的研制是个耗时并且复杂的过程。通常一个大的项目需要很多不同的单位，部门合作，协同完成；每一个项目从用户提出要求、到总体设计、分系统设计、再到生产验证、分系统集成验证、系统集成验证、到最后的交付，都要经历2~3年甚至更长的时间，而这样长的研制周期无法满足日益增长的国际国内市场对卫星或航天器的需求。 

为加快卫星及航天器的研制周期，借鉴综合先进商业电子系统的设计策略，对传统卫星及航天器的研制流程进行变革，需要建立一个有利于开放式系统实现的需求导向环境，采用模块化设计原则，定义关键的接口关系。结合多年的研究设计经验，本发明的发明人提出星载电子设备接口，该接口方法及装置属于一个可维护的被广泛支持和接受的标准，将符合标准的产品的验证工作分离于具体的型号研制过程。 

星载电子系统完成星上数据处理、数据传输以及设备控制、指令开关等功能，它是卫星在轨正常工作的核心，也是进行卫星标准化设计的关键。实现了星上电气标准化，就可以大大减少在接口上的协调工作，简化卫星研制工作，并且有利于卫星的自动化、快速化测试与集成，为卫星标准化的研制奠定基础。 

实施本发明所述星载电子设备接口，星上各部件单机的接口形式被集成简化，真正地实现了单机的互换性，使批量生产和货架式产品采购成为可能。各系统单机之间的接口通过标准规范文件形式进行了规定，各部件单机产品可以实现电气接口零协调，大大简化研制流程，缩短了卫星的研制周期。 

实施了此星载电子系统接口，可研制统一的电联试及地面测试设备，既大大缩短了集成、测试的时间，又可大大节约成本。进一步，有利于机械、热接口的标准化，是航天器平台标准化的基础。同时，可方便地实施卫星平台与载荷、运载的集成、测试，为实现快速制造、快速发射奠定了基础。 

发明内容

本发明目的在于提供一种星载电子设备的标准化接口装置， 包括： 多种类型的通道，所述通道包含若干个数据通道、若干个数字I/O通道、若干模拟信号通道；通过所述接口的内部的总线通信模块、并行通信模块、控制协调模块共同工作来对各通道进行管理；其中，所述总线通信模块，用于实现通信链路层、缓存，、物理层、总线以及相应通道之间的数据通信过程；并行通信模块，用于实现上层数据通道ID的解析以及将总线数据与上位机数据交互；控制协调模块，用于协调各模块之间的时序关系和逻辑关系。 

进一步，所述总线通信模块由接收器模块和发送器模块组成；接收器模块包含由接收子模块、解码子模块和解帧子模块；所述接收器模块接收总线上传输过来的比特数据流，进行校验、解码、解帧后存入接收缓冲器，供协调控制模块读取；所述发送器模块包含发送子模块、编码子模块和组帧子模块；所述发送器模块用于当总线空闲时，将来自协调控制模块的数据进行组帧、编码后发送出去，供相应节点接收。 

更进一步，所述并行数据转换模块包括写操作模块、读操作模块和仲裁模块，用于实现接口与上位机的读/写操作，以及协调读/写操作之间的冲突。 

所述控制协调模块根据若干数据通道不同的自主功能需求分别将各个数据通道设计成对应不同的功能单元，每一个数据通道可以对应一个功能单元，所述功能单元从直接指令通道单元 、控制执行通道单元、遥测遥控通道单元、测试通道单元及故障诊断通道单元中进行选择。 

优选地，所述接口中，所述数据通道可互为备份，并且所述标准化接口进一步包括能通过选通方式进行模拟量采集的模拟通道。通过所述接口可以组成总线式拓扑网络，也可以组成星型拓扑网络。所述接口包括OD（OC）指令端口，可对星载设备进行开关操作 

优选地，所述接口包括IO端口，可对设备的IO状态进行检测。是所述数据通道和数字I/O通道配合可完成总线设备的校时功能。所述数据通道和数字I/O通道配合可完成总线设备的校时功能。所述接口可对模拟量进行采集、组帧经数据通道传送给相关的设备。

优选地，接口可根据相关的帧信息，切换模拟量采集通道，将相关的输入模拟量送至模拟量采集通道。 

附图说明