載荷管理單元作為衛(wèi)星與載荷的測量控制管理單元,負(fù)責(zé)配合衛(wèi)星對載荷進(jìn)行測試及控制,通過平臺接收地面控制指令,并實現(xiàn)具體任務(wù)的執(zhí)行,其本質(zhì)是一種以處理器為核心的控制系統(tǒng)。本文通過分析當(dāng)前衛(wèi)星載荷設(shè)備的信息處理和實時測控能力需求,并面向未來載荷應(yīng)用的信息處理新需求,研制一種新型的衛(wèi)星載荷管理單元,該工作具有明確的現(xiàn)實意義和實用價值。首先,通過對國內(nèi)外載荷管理單元設(shè)計和開發(fā)方法現(xiàn)狀的研究分析,結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)階段的技術(shù)設(shè)計和開發(fā)能力,提出了載荷管理單元的總體方案。系統(tǒng)以DSP與FPGA為核心控制系統(tǒng),以滿足載荷信息處理的計算能力需求;采用模塊化設(shè)計,將核心功能劃分八個模塊以方便系統(tǒng)的擴(kuò)展;利用CAN總線和RS-485總線的多總線互聯(lián),實現(xiàn)八個核心功能模塊的數(shù)據(jù)交互,以及載荷管理單元與空間飛行器的信息交互;同時,為確保功能可擴(kuò)展,采用可擴(kuò)展的硬連接模塊式架構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計。在系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,還重點針對現(xiàn)實應(yīng)用環(huán)境對載荷管理單元的工作狀態(tài)的特殊需求,開展了應(yīng)急工作模式設(shè)計工作并通過狀態(tài)遷移設(shè)計,解決了載荷任務(wù)不可逆運(yùn)行狀態(tài)的控制等實際工程應(yīng)用問題。其次在方案設(shè)計的基礎(chǔ)上,分別對系統(tǒng)的八個核心功能模塊... 

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)
第2章 載荷管理單元總體方案設(shè)計
    2.1 系統(tǒng)需求分析
        2.1.1 任務(wù)需求
        2.1.2 功能及技術(shù)指標(biāo)分析
    2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
        2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計原則
        2.2.2 系統(tǒng)總體方案
        2.2.3 核心器件選型分析
        2.2.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選用分析
        2.2.5 工作模式方案設(shè)計
        2.2.6 面向高可靠性的雙機(jī)遷移設(shè)計
    2.3 本章小結(jié)
第3章 載荷管理單元硬件詳細(xì)設(shè)計
    3.1 電接口設(shè)計
        3.1.1 供電接口設(shè)計
        3.1.2 總線接口設(shè)計
        3.1.3 配電接口與火工接口設(shè)計
    3.2 硬件模塊設(shè)計
        3.2.1 控制處理模塊設(shè)計
        3.2.2 外部總線模塊設(shè)計
        3.2.3 遙測采集模塊設(shè)計
        3.2.4 配電控制模塊設(shè)計
        3.2.5 火工管理模塊設(shè)計
        3.2.6 射頻檢測模塊設(shè)計
        3.2.7 電源變換模塊設(shè)計
    3.3 可靠性工程設(shè)計
        3.3.1 故障模式失效分析
        3.3.2 火工品安全性設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第4章 載荷管理單元軟件設(shè)計
    4.1 軟件任務(wù)需求分析
    4.2 軟件功能分析
        4.2.1 初始化模塊功能需求分析
        4.2.2 主程序功能分析
        4.2.3 斷服務(wù)程序功能分析
    4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
        4.3.1 系統(tǒng)軟件總體方案設(shè)計
        4.3.2 軟件模塊詳細(xì)設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第5章 載荷管理單元測試與驗證
    5.1 測試流程
    5.2 測試設(shè)備
    5.3 模塊級測試
        5.3.1 射頻檢測模塊測試
        5.3.2 電源變換模塊測試
        5.3.3 控制處理模塊測試
        5.3.4 外部總線模塊測試
        5.3.5 配電控制模塊及火工管理模塊測試
    5.4 系統(tǒng)級測試與驗證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]深空探測器接近段自適應(yīng)濾波方法研究[J]. 寧曉琳,李卓,黃盼盼,楊雨青.  空間科學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[2]微小衛(wèi)星太陽帆板壓緊釋放機(jī)構(gòu)的設(shè)計[J]. 宣明,張道威,谷松,楊林,程龍.  光學(xué)精密工程. 2017(04)
[3]探測器偏置重建算法在工業(yè)CT檢測中的應(yīng)用[J]. 王騰鈁,陳浩,陳云斌,胡棟材,王遠(yuǎn).  強(qiáng)激光與粒子束. 2017(04)
[4]微小衛(wèi)星低照度遙感成像的信噪比[J]. 張洋,鐘興.  應(yīng)用科學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]一種基于OPNET的CAN總線仿真系統(tǒng)[J]. 劉宴濤,徐靜,夏桂陽,秦娜.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2016(11)
[6]天基對地武器作戰(zhàn)效能評估及其靈敏度分析[J]. 周鼎,張安,常歡.  彈道學(xué)報. 2016(02)
[7]基于IEEE1394b數(shù)據(jù)光傳輸模塊研制[J]. 周學(xué)安,梁軍,潘大為,馬云彤.  電子測量技術(shù). 2016(04)
[8]基于ARM＆FPGA的1394仿真測試前端系統(tǒng)設(shè)計[J]. 蘇宇,孔璐,周珊,馬云云,王金波.  計算機(jī)測量與控制. 2016(03)
[9]衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)總體技術(shù)研究[J]. 劉帥,王虎妹.  空間電子技術(shù). 2015(06)
[10]上海光源快速軌道反饋系統(tǒng)[J]. 殷重先,趙黎穎,姜伯承.  原子能科學(xué)技術(shù). 2015(S2)

碩士論文
[1]基于多核DSP的序列圖像超分辨重建[D]. 候彥冬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]綜合電子系統(tǒng)一體化技術(shù)研究[D]. 吳龍文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]航天器綜合電子系統(tǒng)技術(shù)研究[D]. 朱維.上海交通大學(xué) 2013
[4]高可靠小型化測控單元的研制[D]. 姜寧寧.西安電子科技大學(xué) 2011



本文編號：3658254