[实用新型]一种空间光学遥感器的交叉双主备光纤数据上传装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空间光学遥感器，特别涉及空间光学遥感器的图像数据高速上传系统。

背景技术

空间光学遥感器未来的发展方向将是高的空间分辨率、宽的地景幅面、多的光谱信号。那么在空间光学遥感器中，由信号处理器处理(图像采集的模拟信号转数字信号处理&图像数字合成处理)后，再上传卫星数传分系统的数字图像数据也将呈几倍的数量级增长。

光纤通信采用了半导体光源的终端和光纤的传输介质，相比于其他通信方式有明显的优越性：传输容量大，传输损耗小，抗干扰能力强，质量轻，耐腐蚀等。将光纤传输技术应用于空间光学遥感器的数据上传系统，数据传输将有很大的提升。

光纤数据上传系统由以下四大部分组成：光学遥感信号处理器，光发送模块，光纤连接器，光纤，如图1和图2所示。尽管采用宇航级高可靠性器件，但是，由于发射振动、瞬间冲击及空间高辐射等空间航天恶劣应用环境下，将光纤数据传输应用于空间光学遥感器，仍存在一定的风险性。

空间光学遥感器的数据上传系统为最为关键的部分，光纤数据传输通道包含四大部分，其中若某个组件出现问题，空间光学遥感器的图像数据将无法上传卫星平台数传分系统，光学遥感器将处于无效工作状态。因此，有必要对光纤数据上传装置进行设计，以减少任务故障，提高任务可靠性。

发明内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出在空间光学遥感器上采用交叉双主备光纤数据上传装置，此硬件冗余设计实现了数字图像可靠上传卫星平台数传分系统。

本实用新型的技术解决方案是：一种空间光学遥感器的交叉双主备光纤数据上传装置，包括主份光纤数据通道和备份光纤数据通道，主份光纤数据通道包括主份信号处理器和由主通道和备通道组成的主份数传接口；备份光纤数据通道包括备份信号处理器和由主通道和备通道组成的备份数传接口；主份、备份数传接口的每个通道由光发送模块、光纤连接器和光纤组成，光发送模块与光纤之间通过光纤连接器连接；主份信号处理器分成两路，一路连接主份数传接口中的主通道，另一路连接备份数传接口中的备通道；备份信号处理器分成两路，一路连接主份数传接口中的备通道，另一路连接备份数传接口中的主通道。

还包括两个驱动器，分别连接主份信号处理器、备份信号处理器的输出。

所述的主份信号处理器和备份信号处理器采用内嵌SerDes硬核模块FPGA实现，FPGA采用双通道输出。

所述的主份信号处理器和备份信号处理器采用非内嵌SerDes硬核模块FPGA和SerDes收发器实现，SerDes收发器连接在驱动器与主份数传接口、备份数传接口之间。

所述的上传装置中的所有部件采用宇航等级器件。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

(1)增强光纤连接器、光纤、光发送模块正常工作的可靠性。

数据传输通道分出主份数传接口和备份数传接口，这种一分二的传输方法实现了两路接口(主份&备份数传接口)传输数据。这样使光纤连接器、光纤、光发送模块的整体可靠性系数增加了一倍，即2倍于无主备份的光纤数传系统。

同时由于在信号处理器又采用了主备份设计，数据通道形成双主备份形式，并互相交叉分别输出到主份&备份数传接口。这样使光纤连接器、光纤、光发送模块的整体可靠性系数在上述主备份的基础上又增加了一倍，即4倍于无主备份的光纤数传系统。

(2)增强信号处理器正常工作的可靠性。

信号处理器采用了主备份设计，同时存在相同的两套电路。这样使信号处理部分的电路整体可靠性增加了一倍。

(3)主备份冗余设计并没有额外增加空间光学遥感器的电源消耗

由于遥感卫星的能源限制，该双主备份设计采用冷备份，通过控制信号EN启动主备份和交叉双备份指令更换工作；同时通过控制指令，使不需要工作的光发送模块处于待机状态。因此，在某时刻，只有一路通道处于开启状态。这样，和没有主备份光纤数传系统的电能功耗几乎一致。

附图说明

图1和图2是现有技术示意图；

图3和图4是本实用新型两种装置原理示意图。

具体实施方式