一種通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種人造衛(wèi)星，尤其設及一種具有無線局域網(wǎng)通信功能的人造衛(wèi) 星。
【背景技術】
[0002] 在衛(wèi)星的地面研發(fā)階段需要不斷的對其進行遙控、遙測、調試和軟件升級。衛(wèi)星一 般包含多個分系統(tǒng)，衛(wèi)星上的任何一個分系統(tǒng)都要單獨調試和測試，對某一個分系統(tǒng)的軟 件進行更新，通常需要衛(wèi)星上多個分系統(tǒng)的協(xié)同合作，若其中一個分系統(tǒng)出現(xiàn)設計缺陷，會 影響其他分系統(tǒng)的遙控、遙測和軟件更新。上述調試和測試過程的實現(xiàn)需要研制一套?？?的地面測控無線通信系統(tǒng)和饋電無線通信系統(tǒng)，其中所述地面測控無線通信系統(tǒng)用于衛(wèi)星 的遙控遙測，是地面與衛(wèi)星聯(lián)系的"風拳線"，所述饋電無線通信系統(tǒng)用于實現(xiàn)衛(wèi)星與地面 系統(tǒng)的寬帶數(shù)據(jù)交換。一般地，為了滿足衛(wèi)星發(fā)射前的應用需求和測試需求，需要研制至少 2套地面測控和地面無線饋電設備，一套用于潔凈間的調試，一套用于發(fā)射場。上述調試和 測試過程必需由專口的測試人員打開和控制地面測控和地面無線饋電設備進行配合，該種 方式極大降低了衛(wèi)星的地面調試和測試效率，增加了衛(wèi)星研發(fā)的物力和人力成本。為了解 決上述衛(wèi)星地面調試過程中效率低下的問題，現(xiàn)有技術提出在衛(wèi)星外部連接一個廝帶線， 該廝帶線除了供電外，還具備通信功能。然而并不是每一個分系統(tǒng)都具備與廝帶線進行通 信的功能，而且廝帶線通常連接?？诘挠布蛙浖诘孛嬲{試過程中，存在靜電放電、連 接錯誤等潛在危險，可能導致整星出現(xiàn)電源系統(tǒng)故障等嚴重問題。 【實用新型內容】
[0003] 有鑒于此，確有必要提供一種在地面調試階段能夠方便的進行調試控制的衛(wèi)星。
[0004] 一種通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，所述衛(wèi)星包括；衛(wèi)星殼體、 星上總線、星上通信系統(tǒng)、星上電源系統(tǒng)、W及星上分系統(tǒng)集合，所述星上總線與所述星上 電源系統(tǒng)、星上通信系統(tǒng)及所述星上分系統(tǒng)集合中的各個分系統(tǒng)連接；所述星上通信系統(tǒng) 通過無線局域網(wǎng)與上位機通信，所述星上通信系統(tǒng)通過所述星上總線與所述星上分系統(tǒng)集 合中的各個分系統(tǒng)通信，所述星上電源系統(tǒng)包括一輸入端W及一輸出端，所述輸入端用于 連接外部電源，所述輸出端用于給所述星上通信系統(tǒng)及所述星上分系統(tǒng)集合中的各個分系 統(tǒng)供電。
[0005] 所述星上分系統(tǒng)集合包括；星上計算機、姿態(tài)控制分系統(tǒng)、導航分系統(tǒng)和星上載 荷。
[0006] 所述星上通信系統(tǒng)同時與多個上位機通過無線局域網(wǎng)進行通信，每一個上位機只 能通過所述星上總線訪問所述星上分系統(tǒng)集合中特定的分系統(tǒng)。
[0007] 所述星上通信系統(tǒng)包括；WiFi通信模塊、微處理器子系統(tǒng)、WiFi天線W及星上總 線接口，所述WiFi通信模塊與所述WiFi天線及所述微處理器子系統(tǒng)連接，所述WiFi通信 模塊將來自所述上位機的通信數(shù)據(jù)傳遞給所述微處理器子系統(tǒng)，并將來自所述微處理器子 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞給所述上位機，所述微處理器子系統(tǒng)與所述星上總線接口連接，將通信數(shù) 據(jù)轉換為與星上總線兼容的格式并通過所述星上總線接口發(fā)送到所述星上總線。
[000引所述WiFi通信模塊是內部集成了TCP/IP協(xié)議找和WiFi通信驅動，對外接口為高 速串行接口的WiFi透傳模塊。
[0009] 所述微處理器子系統(tǒng)與帶無線局域網(wǎng)通信功能的上位機之間的的信息交換格式 包括：目標分系統(tǒng)識別碼和星上總線訪問數(shù)據(jù)塊；所述目標分系統(tǒng)識別碼是一個多字節(jié) 碼，能夠唯一的標識一個星上分系統(tǒng)集合中的目標分系統(tǒng)，所述星上總線訪問數(shù)據(jù)塊用于 訪問所述星上總線，包括讀寫標識、訪問地址和訪問數(shù)據(jù)。
[0010] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所提供的衛(wèi)星通過無線局域網(wǎng)與上位機進行通信并 接受上位機的控制，在衛(wèi)星發(fā)射前的地面調試階段，只需一臺帶無線局域網(wǎng)通信功能的上 位機就可W對本實用新型提供的衛(wèi)星進行遙控遙測、軟件升級和在系統(tǒng)調試，從而有效的 提高衛(wèi)星的研發(fā)速度，降低研發(fā)成本，縮短研制周期。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本實用新型第一實施例提供的衛(wèi)星結構示意圖。
[0012] 圖2為本實用新型第二實施例提供的衛(wèi)星結構示意圖。
[0013] 圖3為本實用新型提供的星上通信系統(tǒng)在衛(wèi)星上的第一種安裝方式。
[0014] 圖4為本實用新型提供的星上通信系統(tǒng)在衛(wèi)星上的第二種安裝方式。
[0015] 圖5為本實用新型提供的星上通信系統(tǒng)在衛(wèi)星上的第S種安裝方式。
[0016] 圖6為本實用新型提供的衛(wèi)星同時與多個上位機通信的示意圖。
[0017] 圖7為本實用新型提供的衛(wèi)星與上位機通信時信息交換格式。
[0018] 主要元件符號說明
[0019]
【主權項】
1. 一種通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，其特征在于，所述衛(wèi)星包括： 衛(wèi)星殼體、星上總線、星上通信系統(tǒng)、星上電源系統(tǒng)、以及星上分系統(tǒng)集合，所述星上總線與 所述星上電源系統(tǒng)、星上通信系統(tǒng)及所述星上分系統(tǒng)集合中的各個分系統(tǒng)連接；所述星上 通信系統(tǒng)通過無線局域網(wǎng)與上位機通信，所述星上通信系統(tǒng)通過所述星上總線與所述星上 分系統(tǒng)集合中的各個分系統(tǒng)通信，所述星上電源系統(tǒng)包括一輸入端以及一輸出端，所述輸 入端用于連接外部電源，所述輸出端用于給所述星上通信系統(tǒng)及所述星上分系統(tǒng)集合中的 各個分系統(tǒng)供電。
2. 如權利要求1所述的通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，其特征在 于，所述星上通信系統(tǒng)安裝在所述衛(wèi)星殼體的外表面。
3. 如權利要求1所述的通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，其特征在 于，所述星上分系統(tǒng)集合包括：星上計算機、姿態(tài)控制分系統(tǒng)、導航分系統(tǒng)和星上載荷。
4. 如權利要求1所述的通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，其特征在 于，所述星上通信系統(tǒng)同時與多個上位機通過無線局域網(wǎng)進行通信，每一個上位機只能通 過所述星上總線訪問所述星上分系統(tǒng)集合中特定的分系統(tǒng)。
5. 如權利要求1所述的通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，其特征在 于，所述星上通信系統(tǒng)包括：WiFi通信模塊、微處理器子系統(tǒng)、WiFi天線以及星上總線接 口，所述WiFi通信模塊與所述WiFi天線及所述微處理器子系統(tǒng)連接，所述WiFi通信模塊 將來自所述上位機的通信數(shù)據(jù)傳遞給所述微處理器子系統(tǒng)，并將來自所述微處理器子系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)傳遞給所述上位機，所述微處理器子系統(tǒng)與所述星上總線接口連接，將通信數(shù)據(jù)轉 換為與星上總線兼容的格式并通過所述星上總線接口發(fā)送到所述星上總線。
6. 如權利要求5所述的通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，其特征在 于，所述WiFi通信模塊是內部集成了 TCP/IP協(xié)議棧和WiFi通信驅動，對外接口為高速串 行接口的WiFi透傳模塊。
7. 如權利要求5所述的通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，其特征在 于，所述微處理器子系統(tǒng)與帶無線局域網(wǎng)通信功能的上位機之間的的信息交換格式包括： 目標分系統(tǒng)識別碼和星上總線訪問數(shù)據(jù)塊；所述目標分系統(tǒng)識別碼是一個多字節(jié)碼，能夠 唯一的標識一個星上分系統(tǒng)集合中的目標分系統(tǒng)，所述星上總線訪問數(shù)據(jù)塊用于訪問所述 星上總線，包括讀寫標識、訪問地址和訪問數(shù)據(jù)。
8. 如權利要求5所述的通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，其特征在 于，所述WiFi通信模塊被安裝在衛(wèi)星殼體的外表面。
9. 如權利要求5所述的通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，其特征在 于，所述星上通信系統(tǒng)進一步包括：WiFi通信模塊供電電路以及外部開關；所述WiFi通信 模塊供電電路為所述WiFi通信模塊供電，所述外部開關控制所述WiFi通信模塊供電電路 的工作狀態(tài)。
10. 如權利要求9所述的通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，其特征在 于，所述星上通信系統(tǒng)中的WiFi通信模塊、微處理器子系統(tǒng)、星上總線接口、WiFi通信模塊 供電電路被安裝在衛(wèi)星殼體內部，所述WiFi天線和外部開關被安裝的衛(wèi)星殼體的外表面， 所述外部開關通過連接線與所述電源系統(tǒng)連接。
【專利摘要】一種通過無線局域網(wǎng)與上位機通信并接受控制的衛(wèi)星，該衛(wèi)星包括衛(wèi)星殼體、星上總線、星上通信系統(tǒng)、星上電源系統(tǒng)、以及星上分系統(tǒng)集合，所述星上總線與所述星上通信系統(tǒng)及所述星上分系統(tǒng)集合中的各個分系統(tǒng)連接；所述星上通信系統(tǒng)通過無線局域網(wǎng)與上位機通信，所述星上通信系統(tǒng)通過所述星上總線與所述星上分系統(tǒng)集合中的各個分系統(tǒng)通信。與現(xiàn)有技術相比，只需一臺帶無線局域網(wǎng)通信功能的上位機就可以對本實用新型提供的衛(wèi)星進行遙控遙測、軟件升級和在系統(tǒng)調試，有效的提高衛(wèi)星的研發(fā)速度，降低研發(fā)成本，縮短研制周期。
【IPC分類】H04W84-12, H04B7-185
【公開號】CN204559571
【申請?zhí)枴緾N201520118320
【發(fā)明人】陳曦, 王嘉博, 張金龍
【申請人】清華大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月27日