一种导航任务处理机模拟器及其实现方法转让专利

申请号 : CN201911179801.8

文献号 : CN110907965B

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发明人 : 李绍前邹玉龙徐凯王学良李光沈苑关勇贺芸刘虎林宝军

申请人 : 中国科学院微小卫星创新研究院上海微小卫星工程中心

摘要 :

一种导航任务处理机模拟器及其实现方法,通过在工控机上加装功能板卡的方式,模拟导航任务处理机,并通过软件设计实现信息流功能,降低了生产成本,缩短了生产周期,同时,降低了模拟器操作的复杂度,改善了实际使用中技术状态改变不灵活的问题。

权利要求 :

1.一种导航任务处理机模拟器,包括工控机及网口型串口转发设备,其中所述工控机包括:PCI接口的1553b板卡,其被配置为模拟正样单机的1553b RT模块,以生成1553b信息流,并分别通过数据线实现与星务计算机以及自主运行模拟器的信息交互;以及PCI接口的PPS信号接收板卡,其被配置为接收PPS信号,并产生PPS中断信号;以及

其中所述网口型串口转发设备将UDP网络数据包格式的信息流转换为RS422串口数据,并通过数据线,实现与上注模拟器、信号生成模拟器、时频模拟器、链路模拟器、完好监测机A以及完好监测机B的信息交互。

2.如权利要求1所述的模拟器,其特征在于,所述工控机包括2个1553b板卡以及1个PPS信号接收板卡。

3.如权利要求1所述的模拟器,其特征在于,所述工控机还包括存储设备,其被配置为保存软件运行时的接口数据和运行状态信息。

4.一种如权利要求2所述的导航任务处理机模拟器的实现方法,包括:在工控机内部安装2块PCI接口的1553b板卡以及1块PCI接口的PPS信号接收板卡;

通过数据线,将工控机分别与星务计算机、自主运行模拟器以及网口型串口转发设备相连;

通过数据线,将网口型串口转发设备分别与上注模拟器、信号生成模拟器、时频模拟器、链路模拟器、完好监测机A、以及完好监测机B相连;

使用配置文件,配置1553b板卡的板卡号;

使用配置文件,配置网口型串口转发设备的网络地址和端口号;

将导航任务处理机正样软件移植到工控机,通过设置在软件界面上的控制按钮,对软件进行开始和停止的功能控制;以及以日志形式,通过工控机中的存储设备,记录软件运行时接口数据和运行状态信息。

5.一种导航任务处理机模拟器,包括工控机,其中,所述工控机包括PCI接口的1553b板卡,其被配置为模拟正样单机的1553b RT模块,以生成1553b信息流;

所述工控机将1553b数据转换成UDP网络数据包格式,通过网络,实现与星务计算机和自主运行模拟器的信息交互;

所述工控机将RS422串口数据包转换成UDP网络数据包的格式,并通过网络,实现与上注模拟器、信号生成模拟器、时频模拟器、链路模拟器、完好监测机A以及完好监测机B的信息交互;

所述工控机的PPS信号使用网络数据包模拟生成,并通过网络传送。

6.如权利要求5所述的模拟器,其特征在于,所述工控机包括存储设备,其被配置为保存软件运行时的接口数据和运行状态信息。

7.一种如权利要求6所述的导航任务处理机模拟器的实现方法,包括:在工控机上配置1553b信息流对应的星务计算机和自主运行模拟器的IP地址和端口号;

在工控机上配置RS422信息流对应的上注模拟器、信号生成模拟器、时频模拟器、链路模拟器、完好监测机A、以及完好监测机B的IP地址和端口号;

将导航任务处理机正样软件移植到工控机,通过设置在软件界面上的控制按钮,对软件进行开始和停止的功能控制;以及以日志形式,通过工控机中的存储设备,记录软件运行时接口数据和运行状态信息。

说明书 :

一种导航任务处理机模拟器及其实现方法

技术领域

[0001] 本发明涉及导航卫星地面试验验证技术领域,特别是导航任务处理机模拟器。

背景技术

[0002] 导航卫星进行在轨试验前,都需要进行地面试验验证。现有的导航任务处理单机模拟器一般为模样件或者电性件,其与卫星正样单机外型,接口完全一致,同时,为了节约成本,元器件通常选用低等级的器件。这类的模拟器能够较真实的反应正样单机的技术状态。
[0003] 但是模样件或者电性件一般需要外协原正样件单机生产单位制造,生产周期较长,同时,由于是专用设备,一些元器件价格较高,因此,制造成本也较高。此外,由于单机的供电、频率信号和信息流等接口均需要具有较高技术水平的人员才能操作与维护,也无形中增加了整个项目的成本。在实际地面试验验证测试中,单机模拟器本身的硬件状态设置和检查需要耗费较长时间,而且,一旦测试出现问题,往往需要临时改变单机的技术状态,以进行问题复现和问题排查,而单机模拟器的软硬件状态改变不够灵活,对解决测试问题造成了较大的障碍。

发明内容

[0004] 本发明提供一种导航任务处理机模拟器及其实现方法,一方面,通过在工控机上加装功能板卡的方式,模拟导航任务处理机,可以降低生产成本,缩短生产周期,另一方面,通过软件设计实现信息流功能,可以降低模拟器操作的复杂度,改善实际使用中技术状态改变不灵活的问题。
[0005] 一种导航任务处理机模拟器,包括工控机、专用接口卡以及网口型串口转发设备,所述模拟器的信息流功能通过软件设计实现。所述接口卡安装在所述工控机内部。所述接口卡包括:
[0006] 2块PCI接口的1553b板卡;以及
[0007] 1块PCI接口的PPS信号接收板卡,用于产生PPS中断信号。
[0008] 所述信息流包括:
[0009] 2路1553b信息流,所述1553b信息流的一路与星务计算机相连,另一路与自主运行模拟器相连;以及
[0010] 6路RS422信息流,分别与上注模拟器、信号生成模拟器、时频模拟器、链路模拟器、完好监测机A、以及完好监测机B相连。
[0011] 进一步地,所述1553b信息流由所述1553b板卡生成,通过数据线的形式与对应的单机模拟器连接。
[0012] 进一步地,所述1553b信息流也可以为UDP数据包,通过网络数据包格式发送给对应的单机模拟器。
[0013] 进一步地,所述RS422信息流为UDP数据包经由所述网口型串口转发设备转换而成,通过数据线的形式与对应的单机模拟器连接。
[0014] 进一步地,所述RS422信息流也可以为UDP数据包,通过网络数据包格式发送给对应的单机模拟器。
[0015] 进一步地,所述PPS中断信号还可以通过网络数据包的模式进行模拟。
[0016] 进一步地,所述工控机还包括存储设备,用于存储接口数据及运行状态信息日志。
[0017] 一种导航任务处理机模拟器的实现方法,包括:
[0018] 在工控机内部安装2块PCI接口的1553b板卡以及1块PCI接口的PPS信号接收板卡;
[0019] 通过数据线,将工控机分别与星务计算机、自主运行模拟器以及网口型串口转发设备相连;
[0020] 通过数据线,将网口型串口转发设备分别与上注模拟器、信号生成模拟器、时频模拟器、链路模拟器、完好监测机A、以及完好监测机B相连;
[0021] 使用配置文件,配置1553b板卡的板卡号;
[0022] 使用配置文件,配置网口型串口转发设备的网络地址和端口号;
[0023] 将导航任务处理机正样软件移植到工控机,通过设置在软件界面上的控制按钮,对软件进行开始和停止的功能控制。
[0024] 进一步地,一种导航任务处理机模拟器的实现方法,仅通过在工控机上配置1553b信息流和RS422信息流对应的模拟器的IP地址和端口号实现。
[0025] 本发明提供的导航任务处理机模拟器采用的硬件设备为通用产品,采购成本低,周期短,操作简单。同时,信息流采用软件方式实现,便于进行软件功能的改变及配置,并可以保存记录调试信息以供测试分析。

附图说明

[0026] 为进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征,将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解,这些附图只描绘本发明的典型实施例,因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中,为了清楚明了,相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。
[0027] 图1示出本发明一个实施例的导航任务处理机模拟器的示意图;以及
[0028] 图2示出本发明又一个实施例的导航任务处理机模拟器的示意图。

具体实施方式

[0029] 以下的描述中,参考各实施例对本发明进行描述。应当指出,各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出,而不一定是比例正确的。在各附图中,给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。
[0030] 在本说明书中,对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。
[0031] 在此还应当指出,在本发明的实施例中,为清楚、简单起见,可能示出了仅仅一部分部件或组件,但是本领域的普通技术人员能够理解,在本发明的教导下,可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。
[0032] 在此还应当指出,在本发明的范围内,“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等,而是允许一定的合理误差,也就是说,所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推,在本发明中,表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。
[0033] 另外,本发明的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出,各方法步骤可以以不同顺序执行。
[0034] 图1示出本发明一实施例的一种导航任务处理机模拟器,包括工控机100及网口型串口转发设备200。
[0035] 所述工控机100包括2块PCI接口的1553b板卡102、1块PCI接口的PPS信号接收板卡101以及存储设备。
[0036] 如图1所示,所述1553b板卡102模拟正样单机的1553b RT模块,生成2路1553b信息流002,其中一路通过数据线实现与星务计算机301的信息交互,另一路通过数据线实现与自主运行模拟器302的信息交互。
[0037] 所述网口型串口转发设备200将UDP网络数据包格式的信息流003转换为RS422串口数据004,所述串口数据004通过数据线实现与上注模拟器303、信号生成模拟器304、时频模拟器305、链路模拟器306、完好监测机A 307以及完好监测机B 308的信息交互。
[0038] 所述PPS信号接收板卡101接收PPS信号001,并产生PPS中断信号。
[0039] 图2示出本发明又一实施例的一种导航任务处理机模拟器,包括工控机110。如图2所示,所述工控机110将1553b数据转换成UDP网络数据包格式012,通过网络实现与星务计算机301和自主运行模拟器302的信息交互。所述工控机将RS422串口数据包转换成UDP网络数据包格式014,并通过网络实现与上注模拟器303、信号生成模拟器304、时频模拟器305、链路模拟器306、完好监测机A 307以及完好监测机B 308的信息交互。所述工控机的PPS信号013使用网络数据包模拟生成,并通过网络传送。
[0040] 在本发明的一个实施例中,工控机采用研华科技的高性能工控机,所述工控机CPU为I7,内存为16G,包括2T硬盘、显存2G以及2个千兆网口。
[0041] 在本发明的一个实施例中,1553b PCI型板卡采用旋极科技的Alta PCI2。
[0042] 在本发明的一个实施例中,网口型串口转发设备为16串口的5650型MOXA设备。
[0043] 一种导航任务处理机模拟器的实现方法,包括:
[0044] 在工控机内部安装2块PCI接口的1553b板卡以及1块PCI接口的PPS信号接收板卡;
[0045] 通过数据线,将工控机分别与星务计算机、自主运行模拟器以及网口型串口转发设备相连;
[0046] 通过数据线,将网口型串口转发设备分别与上注模拟器、信号生成模拟器、时频模拟器、链路模拟器、完好监测机A、以及完好监测机B相连;
[0047] 使用配置文件,配置1553b板卡的板卡号;
[0048] 使用配置文件,配置网口型串口转发设备的网络地址和端口号;
[0049] 将导航任务处理机正样软件移植到工控机,通过设置在软件界面上的控制按钮,对软件进行开始和停止的功能控制;
[0050] 以日志形式,通过工控机中的存储设备,记录软件运行时接口数据和运行状态信息。
[0051] 本发明又一实施例的一种导航任务处理机模拟器的实现方法,包括:
[0052] 在工控机上配置1553b信息流对应的星务计算机和自主运行模拟器的IP地址和端口号;
[0053] 在工控机上配置RS422信息流对应的上注模拟器、信号生成模拟器、时频模拟器、链路模拟器、完好监测机A、以及完好监测机B的IP地址和端口号;
[0054] 将导航任务处理机正样软件移植到工控机,通过设置在软件界面上的控制按钮,对软件进行开始和停止的功能控制;
[0055] 以日志形式,通过工控机中的存储设备,记录软件运行时接口数据和运行状态信息。
[0056] 尽管上文描述了本发明的各实施例,但是,应该理解,它们只是作为示例来呈现的,而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是,可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此,此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制,而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。