[发明专利]一种基于小卫星智能化技术的地面仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及仿真系统，尤其涉及一种基于小卫星智能化技术的地面仿真系统。

背景技术

目前，随着卫星技术的发展，对于卫星仿真系统的要求也越来越高。卫星的地面仿真系统，可以在节约成本、安全可靠的基础上对卫星的识别、观测、压缩和传输四个系统进行模拟和改进。从而改进模拟目标卫星观测方式单一，压缩算法固定，传输模式简单等缺点，并提出行之有效的解决和处理方案。

现行的卫星模拟系统存在着以下问题：

1）设计周期长，星载智能观测软件设计周期长，软件测试缺乏硬件环境；

2）实际验证难，结合实践得出的小卫星智能观测策略很难上星验证；

3）实验条件差，由于要保证卫星系统安全，成型的算法不能在卫星上做大量的实验；

4）改造成本高，目前的卫星模拟系统往往通过整体的模拟来进行，而在实际应用中，大部分算法只是对现有系统的改造，没有必要牵扯到其他无关的系统。

发明内容

本发明公开了一种基于小卫星智能化技术的地面仿真系统，以解决以上现有的卫星仿真系统存在的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种基于小卫星智能化技术的地面仿真系统，采用PC104搭载VxWorks嵌入式操作系统进行实时控制；采用DSP进行智能云判、识别和压缩设计；采用FPGA进行图像数据路由功能和多种协议接口设计；采用Wi-Fi通讯技术进行无线空间传输的模拟；采用GPS和ADCS进行卫星定位和姿态的模拟。该地面仿真系统包括：

嵌入式实时控制系统，其包括主控星载计算机，所述星载计算机的硬件系统使用基于X86构架的PC104，软件系统使用实时嵌入式操作系统VxWorks；

智能识别系统，其包括进行前视相机数据云判和地物识别的DSP处理器和DSP与前视相机之间的通讯接口；

智能压缩系统，其包括进行主相机数据压缩的DSP处理器和DSP与数据路由之间的通信接口；

数据路由系统，其包括进行主相机数据接收的FPGA处理器和FPGA与主相机、数据存储器、智能压缩系统、无线通讯系统等模块之间的通讯接口；

姿态定位系统，其包括GPS定位仿真模块和ADCS姿态控制仿真模块；

无线通讯系统，其包括Wi-Fi低速模块和Wi-Fi高速模块，所述Wi-Fi低速模块用于接收地面系统的控制指令和向地面系统发送遥测数据，所述Wi-Fi高速模块则用于接收模拟主相机的图像数据和发送星上系统处理后的成像数据；

其中，所述的嵌入式实时控制系统、智能识别系统、智能压缩系统、数据路由系统、姿态定位系统和无线通讯系统通过CAN总线相互连接。

进一步的，所述数据存储器包括HDDR数据存储器和DDR2数据存储器。

进一步的，所述Wi-Fi低速模块包括9.6Kpbs的遥控指令接收通道和38.4Kpbs遥测数据发送通道；所述Wi-Fi高速通道包括20/40Mbps的图像数据传输通道。

本发明的有益效果为：基于已有小卫星结构，提取出与智能化设计相关的软硬件结构，构建适合各种算法模拟的地面仿真系统，且对不同的需求进行分割和组合，保证系统既可以完成单独子系统的验证，也可以完成系统的整体性能测试，通过大量的地面实际模拟仿真，可以减少星地联合试验的次数，降低联合试验带来的风险，提高星载软件研发的效率。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的实施例的一种基于小卫星智能化技术的地面仿真系统的主体结构示意框架图；

图2为本发明的实施例的一种基于小卫星智能化技术的地面仿真系统的硬件结构示意图。

具体实施方式