《電子技術(shù)應(yīng)用》
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商業(yè)衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2020年電子技術(shù)應(yīng)用第7期
徐 婧1，2，邢斯瑞1，刁國(guó)影1，程 龍1，李小明1
1.長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)有限公司，吉林 長(zhǎng)春130000；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100000
摘要： 綜合測(cè)試是衛(wèi)星研制過程中必須且關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)衛(wèi)星測(cè)試系統(tǒng)研制周期長(zhǎng)、通用化程度低、體積龐大不便攜及測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)走線復(fù)雜等問題嚴(yán)重制約商業(yè)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展；PXI總線技術(shù)是PCI在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展，其圖形化、模塊化及可擴(kuò)展的軟件編程風(fēng)格及硬件集成方式為衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的建設(shè)提供條件。以PXI架構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合硬件測(cè)試設(shè)備、服務(wù)器、終端之間的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，提出一套商業(yè)衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合某型號(hào)衛(wèi)星測(cè)試任務(wù)進(jìn)行平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐表明，該平臺(tái)滿足商業(yè)衛(wèi)星高性價(jià)比、快速、全面、穩(wěn)定測(cè)試的需求。
中圖分類號(hào)： TN919.5；TP271
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190919
中文引用格式： 徐婧，邢斯瑞，刁國(guó)影，等. 商業(yè)衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(7)：78-83.
英文引用格式： Xu Jing，Xing Sirui，Diao Guoying，et al. Design and implementation of commercial satellite auto-test platform[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(7)：78-83.
Design and implementation of commercial satellite auto-test platform
Xu Jing1，2，Xing Sirui1，Diao Guoying1，Cheng Long1，Li Xiaoming1
1.Changguang Satellite Technology Co.，Ltd.，Changchun 130000，China； 2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100000，China
Abstract： Comprehensive test is the necessary and key link of satellites′ development process. Traditional test system characterized with long development cycle, low universality, large size and complex connection has restricted the development of the commercial satellite industry seriously. PXI bus is the extension of the PCI in the field of instrument, which contributes to the construction of satellite auto-test platform by its graphical, modular, extensible software programming style and hardware integration way. Using PXI architecture and the wireless-connected technology, a design method of the auto-test platform for commercial satellite is proposed. The method has been verified during the mission of the satellite test work. Practices have proved that the test platform meets the requirements of the commercial satellites′ cost-effective, fast and stable test.
Key words : ommercial satellite；PXI；network communication；auto-test platform

0 引言

    衛(wèi)星遙感的興起，空間分辨率的限制解凍，商業(yè)影像市場(chǎng)的擴(kuò)大，帶動(dòng)了商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展[1]。在國(guó)外，隨著美國(guó)商業(yè)亞米級(jí)遙感衛(wèi)星的連續(xù)發(fā)射和成功運(yùn)營(yíng)，遙感衛(wèi)星商業(yè)模式趨向成熟，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈[2]；在國(guó)內(nèi)，研制、發(fā)射和運(yùn)營(yíng)商業(yè)遙感衛(wèi)星剛剛起步，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，開展商業(yè)衛(wèi)星的研制，推動(dòng)我國(guó)商業(yè)衛(wèi)星及應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，已成為一項(xiàng)緊迫的任務(wù)[3]。

    在航天器發(fā)射前，必須進(jìn)行全面和徹底的系統(tǒng)級(jí)測(cè)試[4]，同時(shí)由于商業(yè)衛(wèi)星與其他衛(wèi)星的研制模式存在不同，具有低成本、研制周期緊、組批生產(chǎn)等特點(diǎn)，這就需要根據(jù)商業(yè)衛(wèi)星特點(diǎn)，進(jìn)行地面測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)建。在航天器系統(tǒng)級(jí)測(cè)試的發(fā)展過程中，首先出現(xiàn)的是單步手動(dòng)測(cè)試；其后，隨著航天器研制水平的提高、航天器數(shù)量的增多、研制周期的縮短以及對(duì)航天器測(cè)試要求的逐漸提高，出現(xiàn)了自動(dòng)化測(cè)試工具；然后，隨著航天器數(shù)量的進(jìn)一步增多、研制周期的進(jìn)一步縮短、測(cè)試人員的日益緊缺，測(cè)試人力資源逐步被壓縮，自動(dòng)化測(cè)試工具向通用化、小型化、智能化等方向迅速發(fā)展[5-6]。吳偉等人將自動(dòng)判讀系統(tǒng)引入航天器電測(cè)，極大減輕了測(cè)試人員的判讀負(fù)擔(dān)，提高了數(shù)據(jù)判讀的準(zhǔn)確性[7]；戴澗峰及何永叢等人從載人航天器的自動(dòng)化測(cè)試軟件平臺(tái)入手，研究了小衛(wèi)星及航天器自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)，并驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性[8-9]；儲(chǔ)海洋等人將測(cè)試平臺(tái)擴(kuò)展到信息管理領(lǐng)域，研究并實(shí)現(xiàn)了單航天器綜合測(cè)試全生命周期的信息化管理及多航天器并行測(cè)試過程集中監(jiān)控平臺(tái)[10]；何銘俊等人針對(duì)衛(wèi)星研制測(cè)試過程中測(cè)試設(shè)備通用性不強(qiáng)的問題，研究了基于PXI總線的硬件測(cè)試設(shè)備集成技術(shù)，有效提高了小衛(wèi)星測(cè)試效率，降低了系統(tǒng)體積及研制成本[11]。

    總結(jié)相關(guān)研究結(jié)果可見，小衛(wèi)星測(cè)試平臺(tái)逐漸向通用化、智能化、信息化發(fā)展，但研究大多相對(duì)單一，或圍繞硬件或圍繞軟件進(jìn)行，忽視了硬件平臺(tái)與軟件平臺(tái)的信息交互以及服務(wù)器與測(cè)試設(shè)備及終端的信息交互問題。本文提出的商業(yè)衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)方法在保留了相關(guān)研究?jī)?yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，深入探討基于PXI總線技術(shù)的測(cè)試設(shè)備集成方法，充分利用虛擬儀器技術(shù)及PXI FlexRIO、CompactRIO等靈活的自定義架構(gòu)進(jìn)行測(cè)試設(shè)備研發(fā)，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對(duì)硬件設(shè)備及測(cè)試終端與服務(wù)器間的數(shù)據(jù)交互進(jìn)行自定義開發(fā)，構(gòu)建多星并行智能測(cè)試平臺(tái)及數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)方法功能正確，結(jié)構(gòu)靈活，能適應(yīng)商業(yè)衛(wèi)星自動(dòng)快速測(cè)試集成的需求。




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作者信息:

徐  婧1，2，邢斯瑞1，刁國(guó)影1，程  龍1，李小明1

(1.長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)有限公司，吉林 長(zhǎng)春130000；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100000)

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