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基于包应用标准的紫外极光成像仪通信控制系统的设计与实现

刘晓红 王咏梅 王天放

刘晓红, 王咏梅, 王天放. 基于包应用标准的紫外极光成像仪通信控制系统的设计与实现[J]. 空间科学学报. doi: 10.11728/cjss2022.06.211108112
引用本文: 刘晓红, 王咏梅, 王天放. 基于包应用标准的紫外极光成像仪通信控制系统的设计与实现[J]. 空间科学学报. doi: 10.11728/cjss2022.06.211108112
LIU Xiaohong, WANG Yongmei, WANG Tianfang. Design and Realization of the Ultra-violet Imager Communication and Control System Based on PUS (in Chinese). Chinese Journal of Space Science, xxxx, x(x): x-xx doi: 10.11728/cjss2022.06.211108112
Citation: LIU Xiaohong, WANG Yongmei, WANG Tianfang. Design and Realization of the Ultra-violet Imager Communication and Control System Based on PUS (in Chinese). Chinese Journal of Space Science, xxxx, x(x): x-xx doi: 10.11728/cjss2022.06.211108112

基于包应用标准的紫外极光成像仪通信控制系统的设计与实现

doi: 10.11728/cjss2022.06.211108112
基金项目: 中国科学院战略性先导科技专项(A类)课题资助(XDA15350000)
详细信息
    作者简介:

    刘晓红:E-mail:liuxiaohong@nssc.ac.cn

  • 中图分类号: TP73

Design and Realization of the Ultra-violet Imager Communication and Control System Based on PUS

  • 摘要: 在中国传统航天器中,通信系统格式通常各不相同。随着载荷越来越复杂,通信系统的格式往往需要重建,而且由于缺乏灵活性,会产生许多限制。对于SMILE卫星中的紫外极光成像仪(UVI)工程任务, 为与国际对接,提高数据处理的效率,设计实现了基于遥控遥测包应用标准(PUS)的通信与控制系统,根据通信与控制系统的构成及工作原理,PUS业务的选择和实现,对通信功能进行设计,按照PUS标准完成遥测遥控功能,并基于PUS业务提出故障诊断和处理方法。通过对系统进行集成测试,结果表明电控箱通信与控制系统工作稳定,能够完成指令处理、科学数据接收存储、故障诊断以及多种数据包发送,满足任务需求。

     

  • 图  1  电控箱通信与控制系统工作原理

    Figure  1.  Diagram of communication and control system

    图  2  电控箱通信与控制系统数据流

    Figure  2.  Data flow of communication and control system

    图  3  基于PUS的指令接收和处理流程

    Figure  3.  Data flowchart of command receive and process based on PUS

    图  4  原始数据图像(a)与载荷平台接收数据反演图像(b)的对比

    Figure  4.  Comparison between the original image (a) and the inversion image (b) received from the payload platform

    表  1  PUS包结构

    Table  1.   PUS packet structure

    包头(48 bit)包数据域(Variable)
    版本号 包类型 数据域头标志 APID 序列标志 序列计数 包长度 包数据域头 包数据域 包校验
    3 1 1 11 2 14 16 可变 可变 16
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    表  2  PUS 遥控包 的数据域头结构

    Table  2.   Data field header structure in tele-command packet

    CCSDS副导头标志遥控包
    PUS版本号
    应答要求(ACK)服务类型子服务类型信源标识(source ID)
    1 bit 3 bit 4 bit 8 bit 8 bit 8 bit
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    表  3  PUS遥测包的数据域头结构

    Table  3.   Data field header structure in telemetry packet

    CCSDS副导头标志遥测包PUS版本号应答要求(ACK)服务类型子服务类型信源标识(source ID)时间(time)
    1 bit 3 bit 4 bits 8 bit 8 bit 8 bit 7 Byte
    下载: 导出CSV

    表  4  选择的业务类型

    Table  4.   Selected service for the project

    应用业务服务类型子服务类型描述
    遥控确认业务 1 1 接收成功报告
    2 接收失败报告
    工参和诊断数据报告业务 3 25 工参和诊断数据报告业务
    事件报告业务 5 3 故障中等级事件报告
    4 故障高等级事件报告
    时间管理业务 9 128 系统时间码更新
    大数据上传业务 13 1 首包
    2 中间包
    3 最后一包
    测试业务 17 1 连接测试(发送)
    2 连接测试(应答)
    探测头部指令业务 180 XX 探测头部指令业务
    电控箱指令业务 181 XX 电控箱指令业务
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-08
  • 录用日期:  2022-04-15
  • 修回日期:  2022-05-19
  • 网络出版日期:  2022-11-17

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