[发明专利]一种插箱等效器

说明书

技术领域

本发明属于航天器测试技术领域，涉及一种在航天器测试系统中用于模拟各种设备插箱工作状态的插箱等效器。

背景技术

航天器(如卫星、飞船等)在设计完成交付使用之前，需要对其中安装的各种软硬件设备和分系统进行自检和测试，确定各组成部件能够正常工作，达到设计要求。

航天器中的各种插箱是重要的被检测对象。但如果直接对插箱本身进行检测，成本太高且不方便。因此通常采用模拟仿真的检测方法。

根据航天器地面测试的要求，地面测试系统应提供一个真实的测试仿真环境，完成各类设备自身性能的测试及与各种设备间的联合匹配性测试。这就需要一种能够模拟出插箱各种功能、功耗、接口等特征的装置，用于模拟仿真其性能。

发明内容

本发明提出了一种插箱等效器，能够模拟出航天器中插箱的各种功能、功耗、接口等特征，即能够模拟出航天器插箱的真实工作状态。

该插箱等效器能够模拟真实的航天器插箱外形及机械接口，模拟插箱的功耗以及遥测、程控功能，模拟插箱进行1394网络数据通讯(如指令、数据注入，数字量遥测、试验数据)等。

为实现上述目的。本发明所采用的技术方案如下：

一种用于航天器地面测试系统的插箱等效器，该插箱等效器的外形和所提供的机械接口均模拟真实的航天器插箱；该插箱等效器包括：中央处理控制单元、现场可编程门阵列FPGA芯片、1394功能模块、网络功能模块、程控指令模块、遥测信号模块、负载模块以及电源模块；

中央处理控制单元与遥测信号模块相连，通过FPGA芯片与1394功能模块、网络功能模块和程控指令模块相连；电源模块与中央处理控制单元、1394功能模块、网络功能模块、程控指令模块、遥测信号模块和负载模块分别相连；

负载模块，通过电源模块的供电，真实模拟航天器插箱的实际功耗。功耗模拟可以通过对大功率电阻上电实现。

FPGA芯片实现中央处理控制单元与1394功能模块、网络功能模块、程控指令模块的接口功能；

程控指令模块，提供程控接口，用于通过程控接口接收地面测试系统发出的程控指令，并通过FPGA芯片将程控指令发送给中央处理控制单元。

为了避免指令传输受到线路影响，程控指令进入程控指令模块之前，可以进一步用光耦模块对程控指令进行光电隔离。

网络功能模块，提供网络总线接口，用于通过网络总线接口与地面测试系统进行通信，接收来自地面测试系统的设置指令，将所接收的设置指令通过FPGA芯片发送给中央处理控制单元；

1394功能模块，提供与真实航天器中的1394总线接口具有相同电气特征和机械特性的1394总线接口，通过1394总线接口实现插箱等效器与地面测试系统的通讯；将来自地面测试系统的1394总线控制指令和1394数据通过FPGA芯片发送给中央处理控制单元，将来自中央处理控制单元的总线指令执行状态或数据接收状态回传给地面测试系统；在中央处理控制单元的控制下，向地面测试系统发送数字量遥测数据，向地面测试系统发送设定内容的1394试验数据；

中央处理控制单元，控制本插箱等效器中各模块的协同工作：接收来自程控指令模块的程控指令，并执行相应处理；根据来自网络功能模块的设置指令，进行工作状态设置操作；在设置的工作状态下，通过1394功能模块向地面测试系统发送设定内容的1394试验数据；接收来自1394功能模块的1394总线控制指令和1394数据，并进行响应；

遥测信号模块，提供与真实航天器中的遥测接口具有相同电气特征和机械特性的遥测接口，在中央处理控制单元的控制下，模拟并通过遥测接口输出遥测信号的模拟量；

电源模块，将插箱等效器的供电电压转换为插箱等效器中各组成模块的工作电压，为插箱等效器的各组成模块供电。

该插箱等效器进一步包括串口功能模块，作为网络功能模块的备份，实现与主控计算机通信。

该插箱等效器进一步包括测温电阻，测温电阻安装在本插箱等效器内部上表面的中间，测温电阻的两端引出插箱等效器，形成测温电阻接口。

其中，上述网络功能模块接收的设置指令包括：1394样本包设置指令；

那么，中央处理控制单元输出1394试验数据时，将1394样本包设置指令中的1394样本包内容作为1394试验数据的内容。

上述网络功能模块接收的设置指令还可以包括：传输速率设置指令、连续发送指令、开始发送指令、停止发送指令；