一種衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星系統(tǒng)功能的地面測試及驗證領(lǐng)域，特別是一種衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星綜合測試是指對衛(wèi)星電子系統(tǒng)的各項性能指標的檢測，其主要目的是通過測試發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星電子系統(tǒng)中各類問題，并針對發(fā)現(xiàn)的問題及時采取措施，確保衛(wèi)星產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著用戶對衛(wèi)星功能的要求不斷增加，衛(wèi)星電子系統(tǒng)的復(fù)雜度也不斷增大，對衛(wèi)星的綜合測試水平也提出了更高的要求。
[0003]目前，衛(wèi)星綜合測試主要是通過分析衛(wèi)星下傳的各類工況下的遙測參數(shù)的方法來判斷衛(wèi)星系統(tǒng)的各項功能、性能指標的正確性。由于下傳至地面的衛(wèi)星遙測參數(shù)不能完全涵蓋衛(wèi)星系統(tǒng)運行過程中的各類中間數(shù)據(jù)，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，無法及時準確定位故障的原因。因此，衛(wèi)星綜合測試需要一種衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)測試分析系統(tǒng)來對衛(wèi)星內(nèi)部實時交互的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，以發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星系統(tǒng)一些深層次問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種通過總線直接接入衛(wèi)星電子系統(tǒng)來實現(xiàn)對其內(nèi)部數(shù)據(jù)實時采集與分析的衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集與存儲模塊、總線數(shù)據(jù)分析模塊，其中
[0006]數(shù)據(jù)采集與存儲模塊，通過總線與衛(wèi)星電子系統(tǒng)的各個分系統(tǒng)相連并采集各個分系統(tǒng)送至衛(wèi)星總線的總線數(shù)據(jù)，對總線數(shù)據(jù)進行存儲，然后將總線數(shù)據(jù)送至總線數(shù)據(jù)分析豐吳塊；
[0007]總線數(shù)據(jù)分析模塊，包括總線數(shù)據(jù)格式分析單元、總線數(shù)據(jù)判讀單元；總線數(shù)據(jù)格式分析單元，從外部獲取當前總線數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議，接收數(shù)據(jù)采集與存儲模塊發(fā)送的總線數(shù)據(jù)后，使用當前總線數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀格式比對總線數(shù)據(jù)，如果總線數(shù)據(jù)不符合當前總線數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀格式，則輸出當前總線數(shù)據(jù)格式分析不通過信號，繼續(xù)接收數(shù)據(jù)采集與存儲模塊發(fā)送的總線數(shù)據(jù)進行比對，如果總線數(shù)據(jù)符合當前總線數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀格式，則輸出當前總線數(shù)據(jù)格式分析通過信號，然后將當前總線數(shù)據(jù)送至總線數(shù)據(jù)判讀單元；
[0008]總線數(shù)據(jù)判讀單元，根據(jù)當前總線數(shù)據(jù)對應(yīng)的衛(wèi)星電子系統(tǒng)的分系統(tǒng)判斷其對應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，按照當前總線數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀長度對當前總線數(shù)據(jù)進行劃分，
[0009]如果當前總線數(shù)據(jù)為區(qū)間型參數(shù)，則將該總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)與從外部獲取的取值范圍及前一幀總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)進行對比，如果該總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)位于取值范圍內(nèi)且與前一幀總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)差在允許范圍內(nèi)，則輸出當前總線數(shù)據(jù)幀判讀通過信號，否則輸出當前總線數(shù)據(jù)幀判讀不通過信號；
[0010]如果當前總線數(shù)據(jù)為等值變化型參數(shù)，則將當前總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)與前一幀總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)進行對比，如果比對結(jié)果符合從外部獲取的當前總線數(shù)據(jù)對應(yīng)的等值變化型參數(shù)，則輸出當前總線數(shù)據(jù)幀判讀通過信號，否則輸出當前總線數(shù)據(jù)幀判讀不通過信號；所述的等值變化型參數(shù)包括遞增參數(shù)模型、遞減參數(shù)模型與循環(huán)參數(shù)模型，其中，遞增參數(shù)模型為任意總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)總比相鄰的前一個總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)大，遞減參數(shù)模型為任意總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)總比相鄰的前一個總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)小，數(shù)據(jù)循環(huán)型參數(shù)模型為總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)周期性變化；
[0011]如果當前總線數(shù)據(jù)為跳變型參數(shù)，則將當前總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)與前一幀總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)的變化量與從外部獲取的當前總線數(shù)據(jù)對應(yīng)的跳變范圍進行比對，如果該變化量位于當前總線數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的跳變范圍，則輸出當前總線數(shù)據(jù)幀判讀通過信號，否則輸出當前總線數(shù)據(jù)幀判讀不通過信號；
[0012]所述的允許范圍為不大于10%。
[0013]所述的總線數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議包括1553b、CAN、RS485。
[0014]所述的總線數(shù)據(jù)幀的幀頭信息包括總線數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)幀長度、數(shù)據(jù)幀校驗和。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0016](I)本發(fā)明衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)的衛(wèi)星測試系統(tǒng)或方法在測試過程中缺少對衛(wèi)星電子系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)實時分析的缺陷，通過總線直接接入衛(wèi)星電子系統(tǒng)，實現(xiàn)了對其內(nèi)部數(shù)據(jù)實時采集與分析；
[0017](2)本發(fā)明衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，實時存儲各類中間數(shù)據(jù)信息，便于后期查找以定位故障原因；
[0018](3)本發(fā)明衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對衛(wèi)星電子系統(tǒng)內(nèi)部實時交互的總線數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，能夠及時、快速的發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星電子系統(tǒng)故障或問題；
[0019](4)本發(fā)明衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的衛(wèi)星專用測試系統(tǒng)不通用的缺陷，能夠根據(jù)衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)協(xié)議、數(shù)據(jù)格式，靈活從外界獲取衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的各項參數(shù)，滿足不同型號測試任務(wù)需求。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明一種衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)與星上設(shè)備接口示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明一種衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)工作流程圖。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明提出一種衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，直接接入衛(wèi)星電子系統(tǒng)的一級數(shù)據(jù)總線，然后根據(jù)衛(wèi)星的總線協(xié)議，實時解析出衛(wèi)星的各類數(shù)據(jù)并根據(jù)提前設(shè)置的參數(shù)模型，對解析出的數(shù)據(jù)進行實時判讀分析，以發(fā)現(xiàn)異常并及時報警，其中，衛(wèi)星電子系統(tǒng)的一級數(shù)據(jù)總線信息包括整星測控、能源、控制、熱控、推進、載荷等各類數(shù)據(jù)信息，每秒數(shù)據(jù)信息的交互量約為100KByte。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明，如圖1所示衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)與衛(wèi)星電子系統(tǒng)通過衛(wèi)星系統(tǒng)的一級總線進行連接，衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)在工作過程中，實時對衛(wèi)星電子系統(tǒng)內(nèi)部交互數(shù)據(jù)進行采集、判讀、分析。
[0023](I)衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)總體設(shè)計
[0024]本發(fā)明系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集與存儲模塊、數(shù)據(jù)分析模塊兩部分組成，其中，數(shù)據(jù)采集模塊主要負責(zé)采集衛(wèi)星總線的所有信息流數(shù)據(jù)采集，并對采集到的數(shù)據(jù)的實時存儲。數(shù)據(jù)分析模塊主要負責(zé)對采集到的數(shù)據(jù)進行實時分析，其中主要包括總線數(shù)據(jù)格式分析單元、總線數(shù)據(jù)判讀單元。
[0025](2)總線數(shù)據(jù)格式分析單元
[0026]總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)在工作過程中，首先對每個周期總線上交互的所有數(shù)據(jù)進行實時采集，然后根據(jù)數(shù)據(jù)模式及數(shù)據(jù)協(xié)議(1553B總線數(shù)據(jù)協(xié)議)進行分析，如果數(shù)據(jù)格式及協(xié)議不符合當前使用的數(shù)據(jù)模式及數(shù)據(jù)協(xié)議，則報警，其中，衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交互是以消息為單位進行的，在消息中含有每個遠置終端的子地址信息、數(shù)據(jù)發(fā)送方式及消息的數(shù)據(jù)內(nèi)容，每個遠置終端具備31個子地址，數(shù)據(jù)發(fā)送方式分為BC-RT模式和RT-BC模式。針對不同的衛(wèi)星，在使用衛(wèi)星總線分析系統(tǒng)時，該系統(tǒng)可根據(jù)具體衛(wèi)星的應(yīng)用，通過人機界面預(yù)先設(shè)置每個遠置終端子地址的消息發(fā)送方式、消息協(xié)議等信息。在衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)在運行過程中，對總線上的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)協(xié)議等信息進行實時分析，如果出現(xiàn)異常，則報警。
[0027](3)總線數(shù)據(jù)判讀單元
[0028]總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可實時對總線上的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，該系統(tǒng)可同時設(shè)置不大于100個參數(shù)，每個總線參數(shù)的正常值范圍可通過人機界面設(shè)定，系統(tǒng)在運行過程中，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的參數(shù)范圍，對實時采集的數(shù)據(jù)進行比對，如果超出系統(tǒng)設(shè)置的范圍，則報警；
[0029]總線數(shù)據(jù)判讀單元接收數(shù)據(jù)采集與存儲模塊發(fā)送的總線數(shù)據(jù)幀后進行存儲，當存儲數(shù)據(jù)大于三幀時，進行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)特點及應(yīng)用需求，衛(wèi)星總線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可同時設(shè)置100個被檢控參數(shù)，每個參數(shù)可任意選擇一類模型進行實時分析(能夠根據(jù)當前總線數(shù)據(jù)對應(yīng)的參數(shù)類型進行選擇)，5類模型如下:
[0030]a)參數(shù)區(qū)間模型:該類參數(shù)(總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù))均位于取值范圍(從外界獲取，通過人機交互界面任意確定)內(nèi)且任意前后兩個相鄰的總線數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)相差不大于 10% ο
[0031]b)遞增型參數(shù)模型:針對衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析過程中，該類參數(shù)按一定規(guī)律進行數(shù)據(jù)變化，在采集的數(shù)據(jù)中，XN、XN+1、XN+2o如果XN+1-XN> O且X N+2-XN+1> O貝IJ，該數(shù)據(jù)符合等值遞增型模型，如果不符合，則報警，其中，N為正整數(shù)。
[0032]c)遞減型參數(shù)模型:該類參數(shù)按一定規(guī)律進行數(shù)據(jù)變化，在采集的數(shù)據(jù)中，XN、XN+1、XN+2。如果XN+1_XN