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一種面向空間太陽(yáng)能電站的1553b無(wú)線通信系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):8006342閱讀:179來(lái)源:國(guó)知局
一種面向空間太陽(yáng)能電站的1553b無(wú)線通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種面向空間太陽(yáng)能電站的1553B無(wú)線通信系統(tǒng),屬于無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】。該系統(tǒng)包括中央主控計(jì)算機(jī)、測(cè)控分系統(tǒng)、數(shù)傳分系統(tǒng)、電力管理與分配分系統(tǒng)、微波無(wú)線能量傳輸分系統(tǒng)、姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)和熱控分系統(tǒng),其中中央主控計(jì)算機(jī)以及各分系統(tǒng)均配備無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元;無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元包括射頻信號(hào)收發(fā)模塊、調(diào)理模塊、基帶信號(hào)處理模塊、處理器模塊和存儲(chǔ)器模塊;則在遙控遙測(cè)過程中,使用線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元實(shí)現(xiàn)1553B報(bào)文與無(wú)線報(bào)文的相互轉(zhuǎn)換,其中遙控遙測(cè)信息通過無(wú)線總線在各分系統(tǒng)之間傳輸。該系統(tǒng)適用于空間太陽(yáng)能電站。
【專利說明】—種面向空間太陽(yáng)能電站的1553B無(wú)線通信系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種一種面向空間太陽(yáng)能電站的無(wú)線總線通信系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]空間太陽(yáng)能電站Space Solar Power System (SPSS)是在空間將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,再通過其它方式傳輸?shù)降孛婀┑孛媸褂玫碾娏ο到y(tǒng)。空間太陽(yáng)能電站的建立旨在利用空間的太陽(yáng)能為地面提供GW級(jí)電力,其中空間太陽(yáng)能電站的建造、運(yùn)行、管理都是非常宏大的工程。
[0003]與大多數(shù)的航天器一樣,空間太陽(yáng)能電站也具備了根據(jù)功能劃分的各類分系統(tǒng),其中根據(jù)分系統(tǒng)的功能可能分為太陽(yáng)能收集與轉(zhuǎn)換分系統(tǒng)、電力傳輸與分配分系統(tǒng)、微波無(wú)線能量傳輸分系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)、姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、信息與系統(tǒng)運(yùn)行管理分系統(tǒng)等。其中信息與系統(tǒng)運(yùn)行管理分系統(tǒng)作為各分系統(tǒng)相互間的信息交換和管理的核心部分,其主要采用總線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)通訊。
[0004]基于總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行通訊的空間太陽(yáng)能電站,其各分系統(tǒng)之間是利用數(shù)據(jù)總線或是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)以實(shí)現(xiàn)相互間的信息交換的。顯然,數(shù)據(jù)總線或網(wǎng)絡(luò)是數(shù)管系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的接口。
[0005]國(guó)內(nèi)外所研制的信息與系統(tǒng)運(yùn)行管理分系統(tǒng)目前主要采用的數(shù)據(jù)總線有:MIL-STD-1553B總線、OBDH總線、CAN總線、RS422總線等。其中,1553B總線以其極高的可靠性和實(shí)時(shí)可確認(rèn)性等優(yōu)點(diǎn),在航空、航天、軍事等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
[0006]在現(xiàn)有的技術(shù)中,1553B總線的數(shù)據(jù)傳輸媒介主要是以雙絞線為主的線纜,其實(shí)現(xiàn)方式即為將各個(gè)分系統(tǒng)通過專用的總線接口控制器和線纜接在1553B總線上,信息與數(shù)據(jù)的交換即可通過總線接口經(jīng)由線纜接入總線。
[0007]對(duì)于空間太陽(yáng)能電站這樣的巨型航天器系統(tǒng)來(lái)說,其要在太空空間運(yùn)行,則面臨了如下幾個(gè)難題:
[0008]首先,由于現(xiàn)有的空間太陽(yáng)能電站是基于1553B總線結(jié)構(gòu)建立拓?fù)?,則其內(nèi)部各分系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間均通過接口硬件和線纜進(jìn)行連接,因接口硬件以及線纜數(shù)量眾多,大大增加了空間太陽(yáng)能電站的設(shè)計(jì)重量,直接導(dǎo)致空間太陽(yáng)能電站的發(fā)射成本高昂;
[0009]其次,空間太陽(yáng)能電站的結(jié)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì)和在軌組裝過程中需要考慮眾多線纜的布設(shè)和連接問題,增加了結(jié)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì)和在軌組裝復(fù)雜度;
[0010]再次,對(duì)于龐大的總線結(jié)構(gòu),線纜和接口設(shè)備的電磁兼容性設(shè)計(jì)給地面工作人員帶來(lái)了額外的負(fù)擔(dān)。
[0011]基于上述難題,若在巨型的空間太陽(yáng)能電站的建立過程中依舊繼承現(xiàn)有的航天器有線總線技術(shù),則其構(gòu)建以及投入使用面臨巨大阻力,因此對(duì)總線技術(shù)進(jìn)行全新的設(shè)計(jì)和突破是目前空間太陽(yáng)能電站的研究方向。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]有鑒于此,本發(fā)明提供了一種面向空間太陽(yáng)能電站的1553B無(wú)線通信系統(tǒng),該系統(tǒng)采用無(wú)線總線取代有線總線,滿足了空間太陽(yáng)能電站對(duì)發(fā)射質(zhì)量、總線線纜布設(shè)等特殊需求,減少電站分系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)復(fù)雜性,簡(jiǎn)化電站在軌組裝流程,大大的減少了電站整體的質(zhì)量和體積。
[0013]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0014]一種面向空間太陽(yáng)能電站的1553B無(wú)線通信系統(tǒng),包括中央主控計(jì)算機(jī)、測(cè)控分系統(tǒng)、數(shù)傳分系統(tǒng)、電力管理與分配分系統(tǒng)、微波無(wú)線能量傳輸分系統(tǒng)、姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)和熱控分系統(tǒng);
[0015]其中中央主控計(jì)算機(jī)以及各分系統(tǒng)均配備無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元;無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元包括射頻信號(hào)收發(fā)模塊、調(diào)理模塊、基帶信號(hào)處理模塊、處理器模塊和存儲(chǔ)器模塊。
[0016]無(wú)線通信系統(tǒng)具有如下兩個(gè)工作流程:
[0017]①當(dāng)測(cè)控分系統(tǒng)接收到地面測(cè)控站的遙控指令時(shí),測(cè)控分系統(tǒng)將遙控指令打包形成1553B報(bào)文,所述1553B報(bào)文進(jìn)入無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元,無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行處理生成無(wú)線報(bào)文,并將其發(fā)送至無(wú)線總線;每個(gè)分系統(tǒng)均通過天線接收攜帶有遙控指令的無(wú)線報(bào)文,并將該無(wú)線報(bào)文輸入至無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元,無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)于接收到的無(wú)線報(bào)文進(jìn)行處理獲取無(wú)線報(bào)文所攜帶的遙控指令,分系統(tǒng)執(zhí)行該遙控指令;
[0018]②當(dāng)每個(gè)分系統(tǒng)同時(shí)采集遙測(cè)信息時(shí),各分系統(tǒng)將遙測(cè)信息打包形成1553B報(bào)文,無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行處理生成無(wú)線報(bào)文,并將其經(jīng)無(wú)線總線傳輸至中央主控計(jì)算機(jī);中央主控計(jì)算機(jī)使用無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)于接收到的無(wú)線報(bào)文進(jìn)行處理獲取無(wú)線報(bào)文所攜帶的遙測(cè)信息;中央主控計(jì)算機(jī)對(duì)于各分系統(tǒng)發(fā)來(lái)的遙測(cè)信息進(jìn)行匯集并進(jìn)行組幀和壓縮處理,將處理后的遙測(cè)信息通過星地鏈路發(fā)回地面測(cè)控站;
[0019]無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行處理為:調(diào)理模塊對(duì)該1553B報(bào)文進(jìn)行濾波處理,經(jīng)濾波后的1553B報(bào)文被發(fā)送到基帶信號(hào)處理模塊,所述基帶信號(hào)處理模塊獲取濾波后的1553B報(bào)文的有效載荷和目的地址,將有效載荷進(jìn)行壓縮打包,然后進(jìn)行添加前導(dǎo)碼、信號(hào)編碼以及數(shù)字-模擬調(diào)制操作最終獲得無(wú)線報(bào)文,將該無(wú)線報(bào)文傳輸給射頻信號(hào)收發(fā)模塊,射頻信號(hào)收發(fā)模塊以無(wú)線射頻形式將無(wú)線報(bào)文發(fā)射至無(wú)線總線;
[0020]無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)于接收到的無(wú)線報(bào)文進(jìn)行處理為:射頻信號(hào)收發(fā)模塊獲取無(wú)線報(bào)文的有效數(shù)據(jù)并將該有效數(shù)據(jù)存于存儲(chǔ)器模塊中,基帶信號(hào)處理模塊對(duì)無(wú)線報(bào)文進(jìn)行模擬-數(shù)字解調(diào)操作、信號(hào)解碼、去包頭以及解壓操作,獲得1553B報(bào)文,將該1553B報(bào)文輸入至調(diào)理模塊,調(diào)理模塊對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行濾波處理后獲得無(wú)線報(bào)文中的有效信息,所述有效信息為遙控指令或遙測(cè)信息。
[0021]進(jìn)一步地,各分系統(tǒng)的無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元之間采用無(wú)線協(xié)議進(jìn)行通信,對(duì)所使用的無(wú)線協(xié)議物理層進(jìn)行如下修改:提高射頻信號(hào)的發(fā)射功率、降低天線接收閾值。
[0022]進(jìn)一步地,各分系統(tǒng)的無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元之間采用無(wú)線協(xié)議進(jìn)行通信,并使用無(wú)線路由多跳擴(kuò)展傳輸半徑。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0024](I)空間太陽(yáng)能電站各分系統(tǒng)的接口硬件和線纜的重量約占其整體重量的8%左右。本發(fā)明采用了無(wú)線連接的方式,無(wú)需對(duì)通信線路進(jìn)行冗余備份,減少電站分系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)復(fù)雜性,簡(jiǎn)化電站在軌組裝流程。更為突出的是,大大減少了電站整體的質(zhì)量和體積,相應(yīng)的減少了發(fā)射成本。
[0025](2)本發(fā)明無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),其接口電路采用標(biāo)準(zhǔn)的1553B總線通用硬件接口,它實(shí)現(xiàn)所述分系統(tǒng)單元與無(wú)線傳輸模塊的連接,因而無(wú)需專門設(shè)計(jì)分系統(tǒng)硬件電路與無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元的兼容性接口,實(shí)現(xiàn)了通信系統(tǒng)的O成本升級(jí)。
[0026](3)本發(fā)明對(duì)1553B無(wú)線總線協(xié)議在物理層進(jìn)行改型,對(duì)發(fā)射功率、天線增益等參數(shù)的改進(jìn),增加了傳輸距離,保證了傳輸帶寬,降低了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明面向空間太陽(yáng)能電站內(nèi)1553B無(wú)線總線體系結(jié)構(gòu)示意圖;
[0028]圖2為本發(fā)明的無(wú)線傳輸模塊內(nèi)部信息流圖;
[0029]圖3為本發(fā)明的無(wú)線傳輸模塊的硬件組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031]本發(fā)明所提供的一種面向空間太陽(yáng)能電站的1553B無(wú)線通信系統(tǒng),其組成與傳統(tǒng)的空間太陽(yáng)能電站相同,如圖1所示,主要包括中央主控計(jì)算機(jī)、測(cè)控分系統(tǒng)、電力管理與分配分系統(tǒng)、微波無(wú)線能量傳輸分系統(tǒng)、姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)和熱控分系統(tǒng)。
[0032]本發(fā)明所針對(duì)的空間太陽(yáng)能電站采用1553B總線系統(tǒng)對(duì)于1553B總線采用一步數(shù)據(jù)傳輸方式,碼速率為1Mbps,數(shù)據(jù)編碼采用曼徹斯特II型碼,差分傳輸。1553B總線上連接有三種類型的分系統(tǒng),一個(gè)總線控制器BC,不超過31個(gè)遠(yuǎn)置終端RT和監(jiān)視器BM。其中在本系統(tǒng)中以中央主控計(jì)算機(jī)作為總線控制器BC,負(fù)責(zé)總線調(diào)度、管理,時(shí)總線通訊的發(fā)起者和組織者,除中央主控計(jì)算機(jī)之外所有分系統(tǒng)的均為遠(yuǎn)置終端RT。
[0033]1553B總線系統(tǒng)的消息傳輸包括BC到RT、RT到BC、RT到RT以及BC廣播等。當(dāng)BC或RT分系統(tǒng)產(chǎn)生1553B報(bào)文,則該1553B報(bào)文通過1553B輸出接口電路輸出至所在系統(tǒng)具有的無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元中。
[0034]本發(fā)明在傳統(tǒng)的空間太陽(yáng)能電站的基礎(chǔ)上,為每個(gè)分系統(tǒng)均配備了嵌入式無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元,用于各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。
[0035]當(dāng)BC或RT分系統(tǒng)產(chǎn)生1553B報(bào)文,則該1553B報(bào)文通過1553B輸出接口電路輸出至所在系統(tǒng)具有的無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元中。
[0036]本實(shí)施例中無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元WSNU如圖2所示包含射頻信號(hào)收發(fā)模塊、調(diào)理模塊、基帶信號(hào)處理模塊、處理器模塊和存儲(chǔ)器模塊。
[0037]射頻信號(hào)收發(fā)模塊的功能包括發(fā)送無(wú)線數(shù)據(jù)包,以及接收符合該系統(tǒng)所用無(wú)線協(xié)議要求的無(wú)線數(shù)據(jù)包,并將無(wú)線數(shù)據(jù)包中的有效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器模塊中,等待下一步處理。
[0038]存儲(chǔ)器模塊保存有效數(shù)據(jù),同時(shí)存放部分程序控制代碼。
[0039]調(diào)理模塊用以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、降噪和除雜等信號(hào)預(yù)處理操作,便于后續(xù)的準(zhǔn)確報(bào)文轉(zhuǎn)換操作。[0040]基帶信號(hào)處理模塊用以實(shí)現(xiàn)對(duì)1553B報(bào)文與無(wú)線協(xié)議報(bào)文的轉(zhuǎn)換,包括壓縮與解壓縮、編碼與解碼、調(diào)制與解調(diào)。
[0041 ] 處理器模塊用以對(duì)無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元各模塊進(jìn)行上電初始化設(shè)置,協(xié)調(diào)各模塊按照規(guī)定的操作流程正常工作,以及設(shè)定射頻信號(hào)收發(fā)模塊的物理參數(shù),例如發(fā)包功率、發(fā)包速率以及發(fā)包長(zhǎng)度。
[0042]本發(fā)明的空間太陽(yáng)能電站1553B無(wú)線通信系統(tǒng)中,中央主控機(jī)通過控制無(wú)線空間太陽(yáng)能電站網(wǎng)絡(luò),對(duì)其他各分系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理。測(cè)控分系統(tǒng)、電力管理與分配分系統(tǒng)、微波無(wú)線能量傳輸分系統(tǒng)、姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)以及中央主控計(jì)算機(jī)通過無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元WSNU與無(wú)線總線相連,構(gòu)成空間太陽(yáng)能電站無(wú)線總線的物理結(jié)構(gòu)。
[0043]該面向空間太陽(yáng)能電站的1553B無(wú)線通信系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行中包括遙控過程以及遙測(cè)過程。
[0044]遙控過程
[0045]地面測(cè)控站發(fā)送遙控指令至測(cè)控分系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于空間太陽(yáng)能電站中各分系統(tǒng)的控制,其中該遙控過程分為遙控指令的發(fā)射和遙控指令的接收兩個(gè)分流程。
[0046]遙控指令的發(fā)射:當(dāng)測(cè)控分系統(tǒng)接收到地面測(cè)控站的遙控指令時(shí),測(cè)控分系統(tǒng)將遙控指令打包形成1553B報(bào)文,所述1553B報(bào)文進(jìn)入無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元,無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行處理生成無(wú)線報(bào)文,并將其發(fā)送至無(wú)線總線;無(wú)線報(bào)文攜帶有遙控指令,無(wú)線總線根據(jù)遙控指令的目的地址將該指令發(fā)至指定分系統(tǒng)。
[0047]遙控指令的接收:每個(gè)分系統(tǒng)均通過天線接收攜帶有遙控指令的無(wú)線報(bào)文,并將該無(wú)線報(bào)文輸入至無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元,無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)于接收到的無(wú)線報(bào)文進(jìn)行處理獲取無(wú)線報(bào)文所攜帶的遙控指令,分系統(tǒng)執(zhí)行該遙控指令;該數(shù)據(jù)報(bào)文攜帶有遙控指令,該分系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)據(jù)報(bào)文中所攜帶的遙控指令。
[0048]遙測(cè)過程
[0049]該遙測(cè)過程分為遙測(cè)信息的采集和遙測(cè)信息的下傳兩個(gè)分流程:
[0050]遙測(cè)信息的采集:每個(gè)分系統(tǒng)同時(shí)采集遙測(cè)信息,將遙測(cè)信息打包形成1553B報(bào)文,該1553B報(bào)文由無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元處理生成無(wú)線報(bào)文,該無(wú)線報(bào)文經(jīng)由無(wú)線總線傳輸至中央主控計(jì)算機(jī)。
[0051]遙測(cè)信息的下傳:中央主控計(jì)算機(jī)使用無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)于接收到的無(wú)線報(bào)文進(jìn)行處理生成數(shù)據(jù)報(bào)文,中央主控計(jì)算機(jī)對(duì)于各分系統(tǒng)發(fā)來(lái)的遙測(cè)信息進(jìn)行匯集并進(jìn)行組幀和壓縮處理,將處理后的遙測(cè)信息通過星地鏈路發(fā)回地面測(cè)控站。
[0052]其中無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行處理為:調(diào)理模塊對(duì)該1553B報(bào)文進(jìn)行濾波處理,經(jīng)濾波后的1553B報(bào)文被發(fā)送到基帶信號(hào)處理模塊,所述基帶信號(hào)處理模塊獲取濾波后的1553B報(bào)文的有效載荷和目的地址,將有效載荷進(jìn)行壓縮打包,然后進(jìn)行添加前導(dǎo)碼、信號(hào)編碼以及數(shù)字-模擬調(diào)制操作最終獲得無(wú)線報(bào)文,將該無(wú)線報(bào)文傳輸給射頻信號(hào)收發(fā)模塊,射頻信號(hào)收發(fā)模塊以無(wú)線射頻形式將無(wú)線報(bào)文發(fā)射至無(wú)線總線;
[0053]無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)于接收到的無(wú)線報(bào)文進(jìn)行處理為:射頻信號(hào)收發(fā)模塊獲取所述無(wú)線報(bào)文的有效數(shù)據(jù)并將該有效數(shù)據(jù)存于存儲(chǔ)器模塊中,基帶信號(hào)處理模塊對(duì)無(wú)線報(bào)文進(jìn)行模擬-數(shù)字解調(diào)操作、信號(hào)解碼、去包頭以及解壓操作,獲得1553B報(bào)文,將該1553B報(bào)文輸入至調(diào)理模塊,調(diào)理模塊對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行濾波處理后獲得無(wú)線報(bào)文中的有效信息,所述有效信息為遙控指令或遙測(cè)信息。
[0054]本發(fā)明所設(shè)計(jì)的1553B無(wú)線通信系統(tǒng)基于現(xiàn)有的1553B總線系統(tǒng),通過添加無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元,以無(wú)線射頻傳輸取代雙絞線傳輸,形成無(wú)線總線,同時(shí)通過選取適合于太空空間環(huán)境的無(wú)線總線實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)傳輸,使得空間太陽(yáng)能電站的分系統(tǒng)之間均可以直接經(jīng)無(wú)線信道接收或發(fā)送數(shù)據(jù),且各分系統(tǒng)之間在進(jìn)行信息交互時(shí)沒有復(fù)雜的物理連接。
[0055]無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),其接口電路采用標(biāo)準(zhǔn)的1553B總線通用硬件接口,它實(shí)現(xiàn)所述分系統(tǒng)單元與無(wú)線傳輸模塊的連接,因而無(wú)需專門設(shè)計(jì)分系統(tǒng)硬件電路與無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元的兼容性接口,實(shí)現(xiàn)了通信系統(tǒng)的O成本升級(jí)。
[0056]本發(fā)明無(wú)線協(xié)議可靈活選取,不局限于某一種無(wú)線通信技術(shù)。其中,由于距離較遠(yuǎn)無(wú)線信號(hào)難以覆蓋,可以采用無(wú)線路由多跳擴(kuò)展傳輸半徑。此外還對(duì)無(wú)線協(xié)議物理層進(jìn)行了修改:提高射頻信號(hào)的發(fā)射功率、降低天線接收閾值以提高天線靈敏度。這樣極大地?cái)U(kuò)展了傳輸范圍,滿足了空間太陽(yáng)能電站的遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸需求。
[0057]綜上所述,以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種面向空間太陽(yáng)能電站的1553B無(wú)線通信系統(tǒng),包括中央主控計(jì)算機(jī)、測(cè)控分系統(tǒng)、數(shù)傳分系統(tǒng)、電力管理與分配分系統(tǒng)、微波無(wú)線能量傳輸分系統(tǒng)、姿態(tài)與軌道控制分系統(tǒng)和熱控分系統(tǒng),其特征在于,所述中央主控計(jì)算機(jī)以及各分系統(tǒng)均配備無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元;所述無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元包括射頻信號(hào)收發(fā)模塊、調(diào)理模塊、基帶信號(hào)處理模塊、處理器模塊和存儲(chǔ)器模塊; 無(wú)線通信系統(tǒng)具有如下兩個(gè)工作流程: ①當(dāng)測(cè)控分系統(tǒng)接收到地面測(cè)控站的遙控指令時(shí),測(cè)控分系統(tǒng)將遙控指令打包形成1553B報(bào)文,所述1553B報(bào)文進(jìn)入無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元,無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行處理生成無(wú)線報(bào)文,并將其發(fā)送至無(wú)線總線;每個(gè)分系統(tǒng)均通過天線接收攜帶有遙控指令的無(wú)線報(bào)文,并將該無(wú)線報(bào)文輸入至無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元,無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)于接收到的無(wú)線報(bào)文進(jìn)行處理獲取無(wú)線報(bào)文所攜帶的遙控指令,分系統(tǒng)執(zhí)行該遙控指令; ②當(dāng)每個(gè)分系統(tǒng)同時(shí)采集遙測(cè)信息時(shí),各分系統(tǒng)將遙測(cè)信息打包形成1553B報(bào)文,無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行處理生成無(wú)線報(bào)文,并將其經(jīng)無(wú)線總線傳輸至中央主控計(jì)算機(jī);中央主控計(jì)算機(jī)使用無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)于接收到的無(wú)線報(bào)文進(jìn)行處理獲取無(wú)線報(bào)文所攜帶的遙測(cè)信息;中央主控計(jì)算機(jī)對(duì)于各分系統(tǒng)發(fā)來(lái)的遙測(cè)信息進(jìn)行匯集并進(jìn)行組幀和壓縮處理,將處理后的遙測(cè)信息通過星地鏈路發(fā)回地面測(cè)控站; 所述無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行處理為:調(diào)理模塊對(duì)該1553B報(bào)文進(jìn)行濾波處理,經(jīng)濾波后的1553B報(bào)文被發(fā)送到基帶信號(hào)處理模塊,所述基帶信號(hào)處理模塊獲取濾波后的1553B報(bào)文的有效載荷和目的地址,將有效載荷進(jìn)行壓縮打包,然后進(jìn)行添加前導(dǎo)碼、信號(hào)編碼以及數(shù)字-模擬調(diào)制操作最終獲得無(wú)線報(bào)文,將該無(wú)線報(bào)文傳輸給射頻信號(hào)收發(fā)模塊,射頻信號(hào)收發(fā)模塊以無(wú)線射頻形式將無(wú)線報(bào)文發(fā)射至無(wú)線總線; 所述無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元對(duì)于接收到的無(wú)線報(bào)文進(jìn)行處理為:射頻信號(hào)收發(fā)模塊獲取所述無(wú)線報(bào)文的有效數(shù)據(jù)并將該有效數(shù)據(jù)存于存儲(chǔ)器模塊中,基帶信號(hào)處理模塊對(duì)無(wú)線報(bào)文進(jìn)行模擬-數(shù)字解調(diào)操作、信號(hào)解碼、去包頭以及解壓操作,獲得1553B報(bào)文,將該1553B報(bào)文輸入至調(diào)理模塊,調(diào)理模塊對(duì)1553B報(bào)文進(jìn)行濾波處理后獲得無(wú)線報(bào)文中的有效信息,所述有效信息為遙控指令或遙測(cè)信息。
2.如權(quán)利要求1所述的一種面向空間太陽(yáng)能電站的1553B通信系統(tǒng),其特征在于,各分系統(tǒng)的無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元之間采用無(wú)線協(xié)議進(jìn)行通信,對(duì)所使用的無(wú)線協(xié)議物理層進(jìn)行如下修改:提高射頻信號(hào)的發(fā)射功率、降低天線接收閾值。
3.如權(quán)利要求1所述的一種面向空間太陽(yáng)能電站的1553B通信通訊系統(tǒng),其特征在于,各分系統(tǒng)的無(wú)線服務(wù)節(jié)點(diǎn)單元之間采用無(wú)線協(xié)議進(jìn)行通信,并使用無(wú)線路由多跳擴(kuò)展傳輸半徑。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK103475553SQ201310394632
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】賈海鵬, 陳穎, 侯欣賓, 王立, 劉海濤 申請(qǐng)人:中國(guó)空間技術(shù)研究院
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