[发明专利]一种用于星载微波辐射计的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及航天技术领域，特别涉及一种用于星载微波辐射计的控制装置

背景技术

在以往的星载微波遥感器的设计中，数字处理部分的设计有两种方法，一种是采用以80C31器件为中心来进行设计的，外围电路由分立的数字电路芯片构成。采用这种方法进行设计的优点是技术成熟，技术风险较小，可以利用的资源多。但由于受该微处理器芯片和外围电路的限制，这一方法也具有所占体积较大、功耗高的缺点。另一种方法是基于SRAM的FPGA芯片设计的，这种方法虽然达到了系统小型化的要求，但是由地球大气层中自然产生的高能量中子会引起SRAM的存储数据产生翻转，容易发生数据安全方面的问题。此外，现有技术中的这两种方法都基于处理器技术，程序按流水线流程控制各外围器件分时工作，在各外围模块同时需要控制的时候容易发生运行速度慢、实时性与可靠性不够高等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的用于星载微波辐射计的控制装置体积大、功耗高，或者在太空环境中容易发生存储数据翻转的缺陷，从而提供一种体积小、安全性高的控制装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于星载微波辐射计的控制装置，包括FPGA内部电路部分和数据采集电路部分，其中，

所述FPGA内部电路部分包括1553通信模块、数据采集模块、AGC控制模块与天线驱动模块；所述1553通信模块用于实现星载微波辐射计与卫星控制中心间的数据通信，并负责将地面的指令传输到FPGA内部电路部分中的其他模块，控制整个星载微波辐射计的状态、天线的扫描模式以及AGC的设置；所述数据采集模块负责从数据采集电路采集星载微波辐射计的数据，并将这些数据传输给1553通信模块；所述AGC控制模块负责执行地面AGC设置的指令；所述天线驱动模块执行地面天线扫描模式的指令，并将天线的状态和角度值传给1553通信模块；

所述数据采集电路部分用于将多个通道的数据转换成数字信号，以供数据采集模块采集。

上述技术方案中，所述天线驱动模块通过所述1553通信模块接收到由地面控制设备发出的天线扫描模式变化的指令后，对该指令进行解码，利用该解码后的指令实现对天线的控制。

上述技术方案中，所述1553通信模块接收到由地面控制设备所发送的AGC设置指令后，对该指令进行分解，得到各接收机AGC的值，然后由所述的AGC控制模块解码，得到最终的接收机增益值，根据该接收机增益值实现对接收机的控制。

上述技术方案中，所述数据采集电路部分包括多个隔离运放、多个多路模拟开关以及一个A/D转换器。

本发明的优点在于：在实现星载微波遥感器系统小型化的同时能够克服太空环境中高能量中子引起存储数据翻转问题，保证系统的安全可靠运行。

附图说明

图1是本发明的用于星载微波辐射计的控制装置的结构示意图；

图2是数据采集模块与数据采集电路部分之间的接口示意图；

图3是天线控制流程的示意图；

图4是AGC控制流程的示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的描述。

参考图1，本发明的用于星载微波辐射计的控制装置包括FPGA内部电路部分和数据采集电路部分，其中，所述数据采集电路部分向FPGA内部电路部分提供所要采集的星载微波辐射计的数据；所述FPGA内部电路部分通过1553总线与卫星控制中心和地面进行通信，传输星载微波辐射计的数据。

所述FPGA内部电路部分包括1553通信模块、数据采集模块、AGC控制模块与天线驱动模块；所述1553通信模块用于实现星载微波辐射计与卫星控制中心间的数据通信，并负责将地面的指令传输到FPGA内部电路部分中的其他模块，控制整个星载微波辐射计的状态、天线的扫描模式、AGC的设置；数据采集模块负责从数据采集电路采集星载微波辐射计的科学数据和温度等辅助数据，并将这些数据传输给1553通信模块，再由1553通信模块传到卫星控制中心再传到地面；AGC控制模块负责执行地面AGC设置的指令；天线驱动模块执行地面天线扫描模式的指令，并将天线的状态和角度值传给1553通信模块，再由1553通信模块传到卫星控制中心再传到地面。