[发明专利]一种卫星信息处理平台的地面测试装置及其控制方法

说明书

一种卫星信息处理平台的地面测试装置及其控制方法，属于卫星信息处理平台测试领域，解决了所述平台的地面测试效率低的问题。主控模块分别经CAN模块和UART模块连接平台，经RS‑422模块连接上位机，A/D模块采集和数模转换待测电压信号，隔离模块用于主控模块与平台的信号隔离，电平转换模块用于统一所述装置电平标准。主控过程包括初始化、发送待测电压信号、延时、判断是否接收到UART数据、读取UART数据、第一添加帧头、发送UART数据和结束的步骤，中断过程包括判断是否接收到CAN数据、关闭总中断、读取CAN数据、第二添加帧头、发送CAN数据、开启总中断和恢复主控过程的步骤。本发明用于所述平台的地面测试。

技术领域

本发明涉及一种卫星信息处理平台的地面测试装置及其控制方法，属于卫星信息处理平台测试领域。

背景技术

近年来，随着现场可编辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）技术的长足发展，FPGA的集成度不断提高，价格大幅度降低，其被越来越多地应用于航天领域。

小卫星上的信息处理平台不仅需要运行复杂的姿态轨道控制算法，而且要处理高分辨率的负载数据。但是，由于小卫星上的空间资源有限，其搭载的信息处理平台必须是高度集成的，而FPGA技术正好能够解决这一难题。采用FPGA技术能够建立完整的信息处理平台系统，并且使小卫星的结构设计更加简洁和灵活，性能更加可靠，并且在很大程度上简化了集成和验证。

航天器的工作环境为空间辐射环境，小卫星在该环境下容易发生故障，FPGA在空间辐射环境中的总剂量效应正是影响小卫星功能可靠性的主要因素之一。

总剂量效应（Total Ionizing Dose Effects，TID）通常指电离总剂量效应，指的是长期辐照过程中多次粒子入射造成的半导体材料中电荷累积而引起器件的失效。总剂量效应主要影响的是氧化层和界面区域，它将对FPGA造成晶体管阈值电压漂移、跨导减小、沟道和结漏电流增加、场氧边缘漏电流增加甚至是栅氧击穿等不良影响。

因此，在小卫星被投入使用之前，需要在地面上对其搭载的信息处理平台进行TID测试以对FPGA进行总剂量的评估，进而为航天器工程设计的作参考，减少空间辐射对小卫星信息处理平台的影响。

然而，现有卫星信息处理平台的地面测试系统都是在需要对卫星信息处理平台进行TID测试时采用实验室中的多种电子设备临时组建的，并未形成集成化的装置，导致现有卫星信息处理平台的地面测试的效率低。

发明内容

本发明为解决现有卫星信息处理平台的地面测试的效率低的问题，提出了一种卫星信息处理平台的地面测试装置及其控制方法。

本发明所述的卫星信息处理平台的地面测试装置包括主控模块1、CAN模块2、UART模块3、A/D模块4、隔离模块5、电平转换模块6、RS-422模块7和电源模块8；

主控模块1分别通过CAN模块2和UART模块3与卫星信息处理平台相连，并接收卫星信息处理平台分别经CAN模块2和UART模块3发来的CAN数据和UART数据，CAN数据和UART数据均为卫星信息处理平台的信息处理结果数据；

A/D模块4用于同时采集卫星信息处理平台的多路待测电压信号，对采集到的多路待测电压信号进行模数转换，并将其发送至主控模块1；

隔离模块5用于主控模块1与卫星信息处理平台之间的信号隔离；

电平转换模块6用于统一所述装置的电平标准；

主控模块1通过RS-422模块7与上位机进行全双工通信；

上位机用于接收、显示并保存主控模块1发来的多路待测电压信号和信息处理结果数据；