基于数据格式库的卫星通用测试软件设计

针对当前卫星地面测试软件开发周期长、成本高及缺乏通用性的缺点,提出了使用对象数据库进行卫星数据格式库设计,并基于此进行通用化的卫星测试软件设计的方法,详细介绍了软件的组成构架、各部分的功能、工作机理以及软件的工作流程;基于数据格式库的卫星通用测试软件具有良好的通用性,能够满足不同卫星项目的设计和测试需求,支持数据格式的快速变动和修改,实现卫星测试系统的快速开发,并具有良好的应用外延;实际应用表明,该软件可节省卫星研制和测试的时间和成本,提高卫星研制的效率,是对卫星通用化测试软件发展一次有益的探索和尝试。     

导航卫星上行注入与测距性能测试系统设计

导航卫星的上行注入与测距性能是卫星导航系统服务精度一个重要保证,设计了一种导航卫星的上行注入与测距性能测试系统;该系统以控制处理计算机为核心,并结合了专用设计的基准频率发生器模块、基准时间发生器模块、注入信号发生器模块和通用商业化仪器,能实时动态地模拟导航卫星在轨期间接收地面注入信号的情形,完成导航卫星上行注入性能测试中电文信息的生成和比对以及上行测距性能测试;该测试系统稳定、灵活,测量精度高,而且可以通过修改测试软件参数来满足新的测试要求,便于测试系统的升级改造。     

卫星姿轨控半物理仿真测试系统

为了保证卫星发射前的地面姿轨控半物理试验的顺利进行，研制了姿轨控分系统半物理仿真地面测试系统。为了满足相关类似卫星型号的通用化测试，本套仿真测试系统采用通用模块化的设计架构，同时采用现今主流的PXI总线测试技术（配合VPC转接电路板）。使用标准通用cPCI总线板卡以及部分自制FPGA可编程cPCI总线板卡实现各测试模块的功能。这种架构不仅能实现功能模块化，便于后续的功能扩展及维修，同时具有可靠性高、搭建时间快、可维护性强的优点，且体积小,稳定性强，能适应不同测试对象的测试环境条件，适合长途运输。本文介绍了系统的总体设计结构，重点介绍了模拟总体电源、动力学仿真机、电信号源、程序加载以及外围设备等硬件系统功能，以及相关配套软件的基本功能。测试系统经过与卫星的星地联试，功能性及使用性均得到了验证，测试结论符合设计之初功能性及通用化的构想。     

飞行器供配电系统地面通用测试接口设计

供配电地面测试负责为飞行器提供模拟供电、控制状态切换、采集并传输系统状态信息,配合完成全飞行器全周期的综合测试任务。本文首先简要介绍了供配电地面测试系统的基本功能和设备组成,然后对供电、控制、测量的接口设计进行分析,最后提出接口通用化设计方案。本文为电气系统地面通用化测试研究提供了有益尝试。     

平流层飞艇地面通用测试原型系统设计

针对不同技术路线平流层飞艇试验靶场地面通用化综合测试评估的迫切需求,分析了平流层飞艇平台地面通用测试技术体制和测试矩阵,提出了飞艇地面通用测试原型系统总体架构,研究了系统功能组成和通用性。基于高速信息交换架构、合成仪器、公共测试接口等新一代自动测试系统关键技术,完成了原型系统的硬件、软件和机械结构设计方案,可以作为原型系统分系统实施方案设计、研制和综合集成调试的主要依据文件。经分析,地面通用测试原型系统可对多型号平流层飞艇实现快速自动通用测试评估,对飞行试验任务顺利完成起到的重要支撑作用。     

基于PLC的航天器地面测控系统通用化设计研究

航天器地面有线前端测量控制系统是航天器开展整器测试的支持设备。为解决该系统在多个航天器测试中存在重复设计、通用性差的问题,为提高系统的质量和可靠性、降低研制风险、节约研制经费,在基于PLC的航天器地面测控系统工作原理的基础上,对系统研制开展通用化设计研究。通过硬件模块化、组件选型统一化、接口设计标准化、软件功能层次化和可配置化,提高了设备的通用性和互换性。研制的测控系统在多个航天器型号间得到了延用和重用,取得了较好的效果。     

一种伺服测试领域1553B总线的实现架构

从伺服测试的角度论述了1553B总线在航天领域的应用发展历程、在伺服测试领域应用1553B总线的技术积累过程。对于基于1553B总线的伺服测试软件开发中经常遇到的问题,提出了一种作为1553B总线BC端的软件实现架构,并在此基础上实现了基于C 语言的通用1553B伺服测试类库。经过近十年的应用,经历了多个型号、近百次大型试验的考核,证明了其稳定性和可靠性,已经成为伺服测试领域1553B总线的基础解决方案。该类库对伺服测试软件模块化、通用化、产品化具有借鉴意义。     

基于配置文件的航天器供配电测试软件一体化设计方法

针对航天器供配电测试系统中信号种类繁多、软件构架通用性差的问题,设计了一种基于配置文件的软件设计方法,该方法适用于虚拟仪器应用软件的开发;软件涵盖了指令控制、参数测量、状态检测等功能,依靠对配置文件的修改,使得供配电测试系统根据需求进行调整;经实践证明此方法不仅提高软件的可扩展性、实现软件结构一体化,而且延长了软件的生命周期,在某航天器的供配电测试系统应用中取得了较好的效果;该方法为复杂的航天器供配电测试软件设计提供了一种通用架构。     

一种镉镍蓄电池在轨活化通用设计方法

提出了一种卫星镉镍蓄电池在轨活化通用化设计与实现方法,利用卫星软件根据实时遥测数据,自主进行镉镍蓄电池在轨活化处理。解决了传统航天器地面采用预设V-T曲线进行镉镍蓄电池的充放电人工控制时,由于电流遥测频率较低且负载工作电流变化模式多,境外的参数无法实时获取等原因,无法获取准确的充放电电量,不易通过深放电实现镉镍蓄电池在轨活化处理的问题。进一步对该方法进行通用化设计,可适用于采用电量计控制的各种航天器镉镍蓄电池,提高镉镍蓄电池寿命末期输出能力,延长航天器电池使用寿命。     

基于Labview的卫星电源地面监控系统研究

采用Labview平台、基于SQL Server设计并开发了一套能在卫星电源分系统的设计和开发阶段对其充电进行均衡控制并对相关性能进行测试的地面监控系统;介绍了卫星电源地面测控系统的组成和软件总体框架,详细阐述了软件主要功能,包括实时监测程序、在轨状态仿真控制程序、数据的保存、回放和维护程序等关键技术的实现方法;测试结果表明,该监控系统监测数据准确,采样精度优于0.1%,运行高效可靠。     

从Pleiades剖析新一代高性能小卫星技术发展

综述了著名的新一代极限性能高分辨小卫星Pleiades,说明了该卫星的技术特点,同时给出了其关键技术指标,并且有针对性地剖析了Pleiades在多星组网轨道设计、一体化超分辨焦平面设计、一体化综合电子学设计及敏捷姿态控制系统设计等方面所采用的先进技术和设计理念。在此基础上,提出了适应我国国情的小卫星新技术发展方向,包括CMOS TDI模式成像技术、高动态范围视频成像技术、基于可重构模块的柔性化集成技术、基于软件总线的星载软件设计技术以及星载一体化设计技术等,为今后我国研发具有更高的地面分辨率、在轨成像效率和成像质量的新一代高性能小卫星提供了新的思路。     

MATLAB/STK联合仿真方法研究及GUI设计

详细介绍了MATAB(矩阵实验室)与STK(卫星工具箱)软件互联的方法。STK提供了相应的二次开发接口,可供MATLAB等软件进行二次开发。利用MATLAB和STK软件组合搭建仿真环境,以某Walker星座的设计与优化算法为例,具体介绍了联合仿真步骤流程及GUI界面的设计方法,并综合考虑了卫星轨道、传感器以及卫星编队等相关参数对星座最优设计的影响。结果表明,利用MATLAB和STK组合仿真能够以图像及数据列表的形式方便直观的给出最优结果,通过联合仿真,较大程度上减小了MATLAB的编程工作量,同时通过GUI界面的设计,以可视化的形式对主体程序进行集成,只需输入参数,便可快速进行相应的轨道仿真与数据输出,避免了在进行卫星星座设计时需反复对STK参数进行调整的工作。在对卫星星座设计与运行轨道的问题分析中,MATLAB/STK联合仿真相较于使用单一软件进行问题分析而言,要更加便利、形象直观。     

ATE软件系统研究与设计

针对自动测试软件平台的通用化和智能化,把软件测试中的模型驱动思想应用于硬件自动化测试系统中,提出了通用测试集成环境(GTIE)的概念,并进行了详细研究与设计,包括软件分析、软件设计以及软件实现过程。充分利用了UML思想对整个软件系统进行建模,其中包括软件的功能、静态结构、动态行为等,使软件的开发标准化。所实现的GTIE可有效提高测试程序的开发效率,降低开发成本,并使测试程序具有非常好的通用性。     

小卫星地面供电电缆温度监测系统设计

随着小卫星研制数量的增多,地面电缆的敷设数量越来越多,一旦绝缘老化而发生热击穿将造成很大的损失。卫星地面供电电缆的运行温度是一个重要参数,必须对其进行监视。为此,研制了小卫星地面供电电缆温度监测系统,该系统采用T型热电偶对电缆重点监测部位进行测温,并将测温数据通过温度数采盒转换为RS-485信号进行远程传输,利用工业串口服务器和以太网交换机接入测试网络,实现测温数据的便捷访问,通过基于LabVIEW开发的温度监视软件实现温度数据实时监视以及其他综合应用。最后,为了获取小卫星地面供电用电缆载流数据,进行了该类型电缆载流试验,试验数据表明了电缆温度的重要性。     

双余度发动机状态监测技术的研究与应用

在飞机、舰艇、装甲、汽车电子控制系统中采用双余度发动机状态监测技术,能够有效提高飞机、舰艇、装甲、汽车运行的安全性和可靠性,以某型涡轴发动机为研究对象,对双余度发动机状态监测技术进行了深入研究,研制了双余度发动机状态监测系统,介绍了系统的总体设计、软硬件设计、余度设计,虚拟仪表设计,并在双余度发动机状态监测系统的设计中引入了嵌入式PC/104模块;为了使状态监测系统具有更好的扩展性和适应性,将系统设计成可以在两种方式下工作:机载运行方式和地面试车方式,通过这两种方式对发动机状态进行自动监测,为发动机的状态趋势分析、故障诊断和视情维修提供科学的依据;采用双余度发动机状态监测技术研制的某型涡轴发动机状态实时监测系统经过了大量的地面试验和某型直升机上试飞试验,功能、性能满足要求,目前该系统已在某型直升机上得到应用。     

卫星热设计参数的灵敏度分析

卫星热设计参数的灵敏度分析为卫星热设计的可靠性验证以及卫星运行可靠性提供了分析方法．利用系统灵敏度理论，对卫星热设计问题进行了分析，导出了卫星热设计系统的灵敏度方程．并以太阳能电池板的热设计为例，对系统的灵敏度方程进行了求解，分析了各参数的灵敏度，为卫星热设计中结构及物性参数的确定提供了依据。     

基于模型的预警无人机飞控系统开发与验证

为应对城市低空预警任务对固定翼无人机飞控系统自主飞行需求,采用基于模型设计方法完成无人机飞控系统开发与验证。开发过程中以飞控算法模型为中心,逐级开展飞控算法模型设计与数学仿真、算法快速原型验证以及飞控系统硬件产品实现。飞控算法模型在Matlab/Simulink平台中完成了构建及数学仿真验证,结合Higale系统提供的实时仿真环境完成算法快速原型验证,基于代码自动生成方式将算法模型自动转换为可在DSP中运行的实时代码,下载到飞控计算机中,进行硬件在回路仿真验证,并进一步进行整机地面验证。经过实践,所提出的飞控系统开发与验证流程可以将系统设计中存在的问题缺陷在开发早期暴露出来并及时修正,保证了系统研制进度、成本和品质。     

一种小型光纤光谱仪的结构设计

光谱仪器是对物质结构和成分进行分析处理的基本设备。介绍了一种小型对称式Cz-erny-Turner型光纤光谱仪的结构设计方案,该方案结构紧凑、无活动机构、装调简单、使用方便。给出了光谱仪的光学性能测试结果,工作光谱范围、光谱分辨率、波长位置等指标均满足设计要求。整机地面试验和环境试验测试结果表明,该光纤光谱仪性能稳定可靠,很好地满足了设计要求。     

The Automatical Slotted-Line System Controlled with Micro-Computer IBM 80486

This paper reports an automatical slotted-lin system which has been developed by us. This system is controlled with IBM-PC 80486. Its software is designed with C Language. It can performs a variety of measurements such as high, medium and low SWR measurement, signal source SWR, attenuation, phase shift, scattering coefficient of two port network and dielectric constant measurement etc. rapily, exately and conveniently. In this paper, the hardware composition and software design are described. A series of typical measurement results of SWR at 30MM wave-band are given. This method is adaptable for MM-Wave band and other Micro-wave band.