本發(fā)明屬于衛(wèi)星有效載荷，具體涉及一種基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、rs485總線作為廣泛使用的一種全雙工串行通信總線，已經(jīng)在各種工業(yè)和宇航等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，具有優(yōu)異的工程實(shí)踐性能，各種不同類型的處理設(shè)備采用了不同的幀格式類型完成基于rs485總線的遙控遙測(cè)方法。在星載處理設(shè)備領(lǐng)域中，也大量采用了基于rs485總線的遙控遙測(cè)方法，完成了一定功能的遙控遙測(cè)星載設(shè)備處理功能。近年來，星載處理設(shè)備不斷要求更高的可靠性、更高的集成度、更靈活的一體化功能，系統(tǒng)功能性能不斷提高。因此，在星載有限資源情況下，面向高可靠、高集成、一體化、多功能需求，如何高可靠、高效率、靈活地利用rs485總線，完成星載處理設(shè)備的多類型遙控遙測(cè)處理，包括設(shè)備遙控類的遙控指令、gnss定位/姿控/星務(wù)時(shí)間廣播參數(shù)、用戶單元1～n1的上注幀、用戶單元1～n1的數(shù)據(jù)塊、取遙測(cè)指令，實(shí)現(xiàn)包括設(shè)備遙測(cè)類的各種遙測(cè)參數(shù)返回信息，滿足星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，針對(duì)星載資源受限情況下，高可靠、高效率、靈活地利用rs485總線，完成星載處理設(shè)備的多類型遙控遙測(cè)處理，滿足星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)需求。

2、本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

3、一種基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，包括：首先對(duì)rs485總線上的主從節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)互聯(lián)方案進(jìn)行約定，主從節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)互聯(lián)方案包括主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)；其次對(duì)星載處理設(shè)備遙控類和遙測(cè)類幀格式的幀頭、從機(jī)地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)內(nèi)容、校驗(yàn)位和結(jié)束位進(jìn)行規(guī)定，并擴(kuò)展定義了遙控類和遙測(cè)類的從機(jī)地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)內(nèi)容；最后對(duì)星載處理設(shè)備上電啟動(dòng)后rs485總線相關(guān)遙控遙測(cè)返回信息進(jìn)行檢測(cè)約定，根據(jù)外部總線輸入的可靠性等級(jí)遙控指令和自主健康檢測(cè)遙控指令確定星載處理設(shè)備工作狀態(tài)。

4、所述的主從節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)互聯(lián)方案包括主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)：

5、(1)主機(jī)節(jié)點(diǎn)：首先規(guī)定rs485總線的主機(jī)節(jié)點(diǎn)與從機(jī)節(jié)點(diǎn)通過rs485總線實(shí)現(xiàn)a/b總線互聯(lián)，a/b總線選擇同時(shí)工作或分時(shí)工作；rs485總線的可靠性等級(jí)約束，通過設(shè)備外部總線的輸入命令進(jìn)行制定；rs485總線的主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送遙控類的指令和參數(shù)；按照星載處理設(shè)備功能需求定義幀格式：遙控類幀格式包括幀頭、從機(jī)地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)內(nèi)容、校驗(yàn)位和結(jié)束位，且各自長(zhǎng)度可變；遙控類的數(shù)據(jù)類型根據(jù)星載處理設(shè)備功能需求進(jìn)行定義，數(shù)據(jù)類型名稱包括設(shè)備遙控指令、快速取遙測(cè)指令、慢速取遙測(cè)指令、gnss定位/姿控/星務(wù)時(shí)間廣播參數(shù)、用戶單元1～n1的上注幀和用戶單元1～n1的數(shù)據(jù)塊；

6、(2)從機(jī)節(jié)點(diǎn)：按照星載處理設(shè)備功能需求，從機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù)量按需定義為1～n2，n2為最大的從機(jī)數(shù)量，但其不超過rs485總線特性可支持的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)量；rs485總線的從機(jī)節(jié)點(diǎn)返回遙測(cè)類信息；按照星載處理設(shè)備功能需求定義遙測(cè)類幀格式：遙測(cè)類幀格式包括幀頭、從機(jī)地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)內(nèi)容、校驗(yàn)位和結(jié)束位，且各自長(zhǎng)度可變；遙測(cè)類的數(shù)據(jù)類型根據(jù)星載處理設(shè)備功能需求進(jìn)行定義，數(shù)據(jù)類型名稱包括遙測(cè)參數(shù)1～n3，為遙控類的指令和參數(shù)的遙測(cè)返回信息，n3根據(jù)星載設(shè)備遙測(cè)返回信息類型數(shù)量確定。

7、主從節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)互聯(lián)方案按照星載處理設(shè)備功能需求，主機(jī)節(jié)點(diǎn)只有1個(gè)，主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)的互聯(lián)均采用a/b總線，且規(guī)定主機(jī)和從機(jī)的a總線和b總線互聯(lián)采用一一對(duì)應(yīng)的方式。

8、可選的，所述的用戶單元n1定義為從機(jī)物理板卡設(shè)備的數(shù)量，n1小于等于從機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù)量n2；遙測(cè)參數(shù)類型n3與n1和n2之間無約束關(guān)系。

9、可選的，所述的從機(jī)地址數(shù)量與從機(jī)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量一致，單個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)存在在不同的物理板卡上，也可以將多個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)在同一塊物理板卡上。

10、可選的，所述的遙控類和遙測(cè)類的從機(jī)地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)內(nèi)容主要通過定義數(shù)據(jù)類型標(biāo)識(shí)和數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行區(qū)分，且隨著遙控類型的增加進(jìn)行字節(jié)長(zhǎng)度擴(kuò)展；

11、當(dāng)數(shù)據(jù)類型為1字節(jié)時(shí)，支持最大256類遙控的指令和參數(shù)；當(dāng)數(shù)據(jù)類型為2字節(jié)時(shí)，支持最大65536類遙控的指令和參數(shù)；

12、當(dāng)數(shù)據(jù)類型名稱為廣播參數(shù)時(shí)，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度根據(jù)廣播參數(shù)長(zhǎng)度配置；

13、當(dāng)數(shù)據(jù)類型名稱為上注幀時(shí)，采用有遙測(cè)返回信息的上注指令幀，以及無遙測(cè)返回信息的上注數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度根據(jù)上注指令功能配置；

14、當(dāng)數(shù)據(jù)類型名稱為數(shù)據(jù)塊時(shí)，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度根據(jù)數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度配置；

15、當(dāng)數(shù)據(jù)類型名稱為取遙測(cè)指令，對(duì)于快速返回的取遙測(cè)指令選擇較短長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)內(nèi)容，對(duì)于慢速返回的取遙測(cè)指令選擇長(zhǎng)度更長(zhǎng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行定義。

16、可選的，所述的主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)在上電后完成初始化后，根據(jù)外部總線的輸入的可靠性等級(jí)遙控指令，主機(jī)節(jié)點(diǎn)解析完成后，對(duì)于高可靠等級(jí)需求，則主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的指令和參數(shù)均發(fā)送3次，從機(jī)節(jié)點(diǎn)接收后進(jìn)行3取2指令判讀；相應(yīng)的遙測(cè)參數(shù)也會(huì)返回3次，用于主機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行3取2遙測(cè)返回信息判讀；對(duì)于常規(guī)等級(jí)需求，則所有指令和參數(shù)、遙測(cè)參數(shù)均發(fā)送1次。

17、可選的，所述的主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)在上電后完成初始化后，根據(jù)外部總線的輸入的的自主健康檢測(cè)遙控指令，主機(jī)節(jié)點(diǎn)解析完成后，則自動(dòng)開展系統(tǒng)健康檢測(cè)，通過主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送上注指令幀、取遙測(cè)指令給從機(jī)節(jié)點(diǎn)，從機(jī)節(jié)點(diǎn)返回相應(yīng)的遙測(cè)參數(shù)，完成用戶單元1～n1的狀態(tài)查詢；主機(jī)節(jié)點(diǎn)按照星載處理設(shè)備自身的控制策略自動(dòng)遍歷所有的用戶單元1～n1，完成星載處理設(shè)備自身的健康檢測(cè)。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：

19、高可靠、高效率、靈活地利用rs485總線，完成星載處理設(shè)備的多類型遙控遙測(cè)處理，實(shí)現(xiàn)包括設(shè)備遙控指令、快速取遙測(cè)指令、慢速取遙測(cè)指令、gnss定位/姿控/星務(wù)時(shí)間廣播參數(shù)、用戶單元1～n1的上注幀、用戶單元1～n1的數(shù)據(jù)塊的遙控類的指令和參數(shù)；實(shí)現(xiàn)包括設(shè)備遙測(cè)類的各種遙測(cè)參數(shù)返回信息，滿足星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)需求。

技術(shù)特征：

1.一種基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，其特征在于，所述的主從節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)互聯(lián)方案包括主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，其特征在于，所述的用戶單元n1定義為從機(jī)物理板卡設(shè)備的數(shù)量，n1小于等于從機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù)量n2；遙測(cè)參數(shù)類型n3與n1和n2之間無約束關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，其特征在于，主從節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)互聯(lián)方案按照星載處理設(shè)備功能需求，主機(jī)節(jié)點(diǎn)只有1個(gè)，主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)的互聯(lián)均采用a/b總線，且規(guī)定主機(jī)和從機(jī)的a總線和b總線互聯(lián)采用一一對(duì)應(yīng)的方式。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，其特征在于，所述的從機(jī)地址數(shù)量與從機(jī)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量一致，單個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)存在在不同的物理板卡上，也可以將多個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)在同一塊物理板卡上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，其特征在于，所述的遙控類和遙測(cè)類的從機(jī)地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)內(nèi)容主要通過定義數(shù)據(jù)類型標(biāo)識(shí)和數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行區(qū)分，且隨著遙控類型的增加進(jìn)行字節(jié)長(zhǎng)度擴(kuò)展；

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，其特征在于，所述的主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)在上電后完成初始化后，根據(jù)外部總線的輸入的可靠性等級(jí)遙控指令，主機(jī)節(jié)點(diǎn)解析完成后，對(duì)于高可靠等級(jí)需求，則主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的指令和參數(shù)均發(fā)送3次，從機(jī)節(jié)點(diǎn)接收后進(jìn)行3取2指令判讀；相應(yīng)的遙測(cè)參數(shù)也會(huì)返回3次，用于主機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行3取2遙測(cè)返回信息判讀；對(duì)于常規(guī)等級(jí)需求，則所有指令和參數(shù)、遙測(cè)參數(shù)均發(fā)送1次。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于rs485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，其特征在于，所述的主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)在上電后完成初始化后，根據(jù)外部總線的輸入的的自主健康檢測(cè)遙控指令，主機(jī)節(jié)點(diǎn)解析完成后，則自動(dòng)開展系統(tǒng)健康檢測(cè)，通過主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送上注指令幀、取遙測(cè)指令給從機(jī)節(jié)點(diǎn)，從機(jī)節(jié)點(diǎn)返回相應(yīng)的遙測(cè)參數(shù)，完成用戶單元1～n1的狀態(tài)查詢；主機(jī)節(jié)點(diǎn)按照星載處理設(shè)備自身的控制策略自動(dòng)遍歷所有的用戶單元1～n1，完成星載處理設(shè)備自身的健康檢測(cè)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于RS485總線的星載處理設(shè)備遙控遙測(cè)方法，首先對(duì)RS485總線上的主從節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)互聯(lián)方案進(jìn)行約定，主從節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)互聯(lián)方案包括主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)；其次對(duì)星載處理設(shè)備遙控類和遙測(cè)類幀格式的幀頭、從機(jī)地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)內(nèi)容、校驗(yàn)位和結(jié)束位進(jìn)行規(guī)定，并擴(kuò)展定義了遙控類和遙測(cè)類的從機(jī)地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)內(nèi)容；最后對(duì)星載處理設(shè)備上電啟動(dòng)后RS485總線相關(guān)遙控遙測(cè)返回信息進(jìn)行檢測(cè)約定，根據(jù)外部總線輸入的可靠性等級(jí)遙控指令和自主健康檢測(cè)遙控指令確定星載處理設(shè)備工作狀態(tài)。本發(fā)明通過合理配置后可以完成星載數(shù)傳類處理、星載在軌圖像處理等多種功能，滿足星載高可靠遙控遙測(cè)需求。

技術(shù)研發(fā)人員：王元樂,鄭小松,張守娟,張建華,楊玉辰,李劍橋,邵應(yīng)昭,徐常志,丁躍利,楊峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安空間無線電技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8