【摘要】：微小衛(wèi)星內(nèi)部通信總線是衛(wèi)星內(nèi)部各個載荷單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信與指令傳輸?shù)闹匾ǖ?總線性能的好壞直接影響到衛(wèi)星載荷單元任務(wù)執(zhí)行的效率。目前常用的CAN、1553B總線雖然具有較為成熟的應(yīng)用場景,但因其事件觸發(fā)的傳輸特性以及較低的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)不足以滿足現(xiàn)代化衛(wèi)星總線的性能需求,因此,急需尋找一種速率更快、傳輸特性更穩(wěn)定的總線。本課題依托于中國航天xx研究院關(guān)于新一代衛(wèi)星Flex Ray總線預(yù)研課題,將高端汽車工業(yè)中的FlexRay總線技術(shù)結(jié)合實(shí)際衛(wèi)星載荷需求,移植到航天工業(yè)微小衛(wèi)星中,本文的主要研究工作為:1.對Flex Ray總線進(jìn)行技術(shù)研究和調(diào)研,結(jié)合實(shí)際衛(wèi)星內(nèi)部通信總線的需求設(shè)定該總線技術(shù)在衛(wèi)星系統(tǒng)中的應(yīng)用場景。2.對Flex Ray協(xié)議中通信控制單元、總線驅(qū)動器、協(xié)議收發(fā)器各個模塊進(jìn)行設(shè)計與研制,并對Flex Ray通信模塊的外圍硬件電路進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計與研制。通過多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸機(jī)制對Flex Ray總線數(shù)據(jù)傳輸性能進(jìn)行研究,包括節(jié)點(diǎn)對節(jié)點(diǎn)通信、集群網(wǎng)絡(luò)之間的通信和混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的通信機(jī)制設(shè)計,并分別對不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的總線傳輸性能進(jìn)行長時間的測試以及可靠性試驗(yàn)。3.系統(tǒng)在具有FlexRay總線通信功能之后,設(shè)計了多個模擬衛(wèi)星敏感器單元的Flex Ray從節(jié)點(diǎn),驗(yàn)證了本系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行微小衛(wèi)星姿態(tài)控制數(shù)據(jù)傳輸算法。
[Abstract]:Intra-satellite communication bus is an important channel for data communication and instruction transmission in each load unit of satellite. The performance of the bus directly affects the efficiency of the task execution of the satellite payload unit. Although the commonly used CANN 1553B bus has a mature application scenario, its event triggered transmission characteristics and low data transmission rate are no longer sufficient to meet the performance requirements of modern satellite bus. There is an urgent need to find a bus with faster speed and more stable transmission characteristics. This project is based on the research of the new generation of satellite Flex Ray bus in the China Aerospace xx Research Institute. The FlexRay bus technology in the high-end automobile industry is transplanted to the micro satellite of the aerospace industry in combination with the actual demand of satellite payload. The main research work of this paper is: 1. The technology of Flex Ray bus is researched and investigated, and the application scenario of the bus technology in satellite system is set up according to the requirement of the actual communication bus. Each module of communication control unit, bus driver and protocol transceiver in Flex Ray protocol is designed and developed, and the peripheral hardware circuit of Flex Ray communication module is designed and developed in detail. The performance of Flex Ray bus data transmission is studied through a variety of topology and transmission mechanisms, including node to node communication, communication between cluster networks and hybrid topology communication mechanism design. The bus transmission performance of different topologies is tested for a long time and reliability test. 3. After having the function of FlexRay bus communication, the Flex Ray slave node of several analog satellite sensor units is designed, which verifies that the system can run the microsatellite attitude control data transmission algorithm normally.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：V448.22;TN919.6

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本文編號：2159055