CN102624581A - 飞行器地面测试设备连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种飞行器地面测试设备连接装置，包括第一通信模块、第一方协议数据包拆分模块、第二方协议数据包封装模块、第二方协议数据包拆分模块、第一方协议数据包封装模块以及第二通信模块；其中，第一通信模块连接到第一方协议数据包拆分模块上，第一方协议数据包拆分模块与第二方协议数据包封装模块相连，第二方协议数据包封装模块再连接到第二通信模块，第二通信模块连接到第二方联合电测地面测试设备；第二通信模块还连接到第二方协议数据包拆分模块，第二方协议数据包拆分模块再连接到第一方协议数据包封装模块上，第一方协议数据包封装模块最后连接到第一通信模块。

Description

飞行器地面测试设备连接装置
技术领域
本发明涉及一种卫星地面测试领域，特别涉及一种飞行器地面测试设备连接装置。
背景技术
联合火星探测是甲方小飞行器搭载在乙方飞行器上，在奔火巡航段乙方飞行器将接收地面测控系统发送的甲方遥控数据转发给甲方小飞行器，同时将甲方小飞行器遥测数据转发给地面测控系统；飞行器联合体到达火星后飞行器分离，甲方小飞行器独立环绕火星飞行。
飞行器电测是飞行器研制过程中重要工作。通过对飞行器实施电测，保证飞行器功能和性能符合要求。如图1所示，飞行器地面测试设备包括分系统专用检测设备和测试计算机(含测试终端、遥控终端和测试服务器)，所述分系统专用检测设备与测试计算机之间通过以太网连接。在飞行器测试过程甲，遥控终端发送遥控指令，在分系统专用测试设备的支持下，飞行器根据该遥控指令完成相应的操作。飞行器遥测采集到的数据也在分系统专用测试设备的支持下传输给测试终端，测试终端接收并监视这些遥测数据。飞行器电测过程甲测试服务器完成测试数据处理、转发和存储等操作。在联合火星探测中，甲方小飞行器搭载在乙方飞行器上，在奔火巡航段通过乙方飞行器转发遥测遥控信息。因此在联合电测时，需要通过乙方飞行器地面测试设备、乙方飞行器向甲方飞行器转发遥测遥控信息。在图2中给出了联合电测的原理示意图，从图中可以看出，在进行遥控的过程中，甲方飞行器地面测试设备将遥控信息发送到乙方飞行器地面测试设备，然后由乙方飞行器地面测试设备将遥控信息发送到乙方飞行器，最后再由乙方飞行器将遥控信息转发到甲方飞行器，甲方飞行器接收到该遥控信息后执行相应的操作。相反的，甲方飞行器在遥测过程甲所接收到的遥测信息要返回给地面时，首先由甲方飞行器将遥测信息发送到乙方飞行器，然后由乙方飞行器将遥测信息转发给乙方飞行器地面测试设备，最后再由乙方飞行器地面测试设备将遥测数据转发给甲方飞行器地面测试设备。但在联合电测的过程甲，存在着这样一个问题：飞行器地面测试设备的网络通信协议不同，甲方飞行器地面测试设备与乙方飞行器地面测试设备之间不能直接联网。这就影响了甲方飞行器地面测试设备与乙方飞行器地面测试设备之间的通信。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的中俄卫星地面测试设备无法联网的缺陷，从而提供一种飞行器地面测试设备连接装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种飞行器地面测试设备连接装置，包括第一通信模块、第一方协议数据包拆分模块、第二方协议数据包封装模块、第二方协议数据包拆分模块、第一方协议数据包封装模块以及第二通信模块；其中，
所述第一通信模块将从第一方联合电测地面测试设备得到的数据传输到所述的第一方协议数据包拆分模块上，由所述的第一方协议数据包拆分对数据包进行拆分，从中提取出包括数据类别、时间、段序号、数据长度在内的内容，然后由所述第二方协议数据包封装模块对所述第一方协议数据包拆分模块所得到的有效数据按照第二方协议重新进行封装，生成满足第二方协议的数据包，这些数据包经由所述第二通信模块传输到第二方联合电测地面测试设备；
所述的第二通信模块将从第二方联合电测地面测试设备得到的数据传输到所述的第二方协议数据包拆分模块上，由所述第二方协议数据包拆分模块从所述第二通信模块接收到的数据包进行拆分，从中提取出包括数据类别、时间、段序号、数据长度在内的内容，然后由所述第一方协议数据包封装模块对第二方协议数据包拆分模块所得到的有效数据按照第二方协议重新进行封装，生成满足第一方协议的数据包，这些数据包经由所述第一通信模块传输到第一方联合电测地面测试设备。
上述技术方案中，所述第一通信模块、第二通信模块采用TCP/IP协议通信端口实现。
上述技术方案中，所述第一方协议数据包拆分模块、第二方协议数据包封装模块、第二方协议数据包拆分模块、第一方协议数据包封装模块采用可编程逻辑芯片实现。
本发明的优点在于：
本发明在不改变各自飞行器地面测试设备网络通信协议的情况下，实现了飞行器地面测试设备联网，为联合电测奠定了基础。
图面说明
图1为卫星地面测试设备的结构示意图；
图2为联合电测的原理示意图；
图3为本发明的飞行器地面测试设备连接装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
在一个实施例中，甲乙双方各自具有用于飞行器电测的地面测试设备。为了达到联合电测的目的，在双方的地面测试设备之间增加连接装置。该地面测试设备连接装置一端连接到乙方地面测试设备的网络环境中，另一端连接到甲方地面测试设备的网络环境中。
根据联合电测的要求，甲乙双方的地面测试设备通过地面测试设备连接装置需要执行以下操作：
建立网络连接，包括：
(1)登陆甲方测试服务器；
(2)登陆乙方地面控制计算机。
遥控发送过程，包括：
(1)甲方向乙方请求发送上行遥控；
(2)乙方允许甲方发送上行遥控；
(3)甲方向乙方发送上行遥控数据；
(4)乙方向甲方发送遥控执行情况。
甲方飞行器的遥测信息发送过程，包括：
(1)甲方向乙方请求甲方飞行器遥测数据；
(2)乙方向甲方发送甲方飞行器遥测数据，当乙方数据更新时自动向甲方发送。
甲方向乙方请求乙方飞行器的遥测发送过程，包括：
(1)甲方向乙方请求乙方飞行器有关遥测数据；
(2)乙方向甲方发送乙方飞行器有关遥测数据，当乙方数据更新时自动向甲方发送。
有鉴于此，如图3所示，本发明的地面测试设备连接装置包括第一通信模块、甲方协议数据包拆分模块、乙方协议数据包封装模块、乙方协议数据包拆分模块、甲方协议数据包封装模块以及第二通信模块。其中，所述的第一通信模块连接到所述的甲方协议数据包拆分模块上，所述的甲方协议数据包拆分模块与所述的乙方协议数据包封装模块相连，所述的乙方协议数据包封装模块再连接到第二通信模块；所述的第二通信模块还连接到乙方协议数据包拆分模块，所述的乙方协议数据包拆分模块再连接到所述的甲方协议数据包封装模块上，所述的甲方协议数据包封装模块最后连接到所述的第一通信模块。
所述的第一通信模块用于将地面测试设备连接装置与甲方测试服务器相连，实现两者之间的网络数据通信。第一通信模块可采用现有技术中已有的协议通信端口，如TCP/IP协议通信端口。在实际工作时，可根据甲乙双方的接口技术约定，设置连接装置与甲方服务器网络通信用的IP地址、端口号。
甲方协议数据包拆分模块是对从所述第一通信模块接收到的数据包进行拆分，从中提取出诸如数据类别、时间、段序号、数据长度等内容的数据。该模块可在DSP、FPGA等可编程逻辑芯片上实现。该模块若要完成相应的功能，需要了解连接装置与甲方的通信协议。在一个实施例中，该通信协议中相应的数据格式如下：
(1)登陆数据
  数据项目   数据类别   时间   终端号
  字节数
说明：
①数据类别0x0000FF00；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日X时X分X秒开始的秒计数；
③终端号为机器的IP地址
(2)遥控数据
  数据项目   数据类别   发送时间   段序号   数据长度   数据帧
  字节数
说明：
①数据类别0x000011BB；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日X时X分X秒开始的秒计数；
③段序号是测试计算机发送数据包的序号，自然溢出；
④数据长度为数据帧字节数；
⑤数据帧定义：二进制数据。
(3)巡航遥测数据
  数据项目   数据类别   发送时间   段序号   数据长度   数据帧
  字节数
说明：
①数据类别0x000000AA；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日X时X分0秒开始的秒计数；
③段序号是测试计算机发送数据包的序号，自然溢出；
④数据长度为数据帧的字节数；
⑤数据帧定义：二进制。
(4)乙方有关遥测
  数据项目   数据类别   发送时间   段序号   数据长度   参数值
  字节数
说明：
①数据类别0x000000BB；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日X时X分X秒开始的秒计数；
③段序号是测试计算机发送该类别数据包的序号，自然溢出；
④数据长度为数据帧的字节数；
⑤参数值字段定义：
供电电流(单位：A，第21～18字节，单精度实数)
供电电压(单位：V，第17～14字节，单精度实数)
温度1(单位：℃，第13～10字节，单精度实数)
温度2(单位：℃，第9～6字节，单精度实数)
温度3(单位：℃，第5～2字节，单精度实数)
发送注入指令的检测(第1字节)
当传输发送注入指令的检测”时，字节定义如下：
Figure BSA00000636227500061
乙方协议数据包封装模块则是对甲方协议数据包拆分模块所得到的有效数据按照乙方协议重新进行封装，生成满足乙方协议的新的数据包。该模块可在DSP、FPGA等可编程逻辑芯片上实现。
要根据乙方协议实现对数据包的封装，需要了解连接装置与乙方通信协议的基本格式，其数据格式如下：
(1)登陆数据
  数据项目   数据类别   时间   终端号
  字节数
说明：
①数据类别0x0000FF00；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日X时X分X秒开始的秒计数；
③终端号为机器的IP地址
(2)请求数据
  数据项目   数据类别   时间   申请数据类型
  字节数
说明：
①数据类别0x0000AAAA；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日X时X分X秒开始的秒计数；
③申请数据类型  0x22 遥测数据(缺省状态10分钟一次)
                0x33 遥测(缺省状态5秒一次)
                0x44 每次发送前甲方请求向乙方发送上行控制数据
(3)上行控制允许发送数据
  数据项目   数据类别   发送时间   段序号   数据长度   数据帧
  字节数
说明：
①数据类别0x000000CC；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日X时X分X秒开始的秒计数；
③段序号是测试计算机发送数据包的序号，自然溢出；
④数据长度为数据帧的字节数，
⑤数据帧定义：0xF0 允许发送上行控制数据
              0xFF 不允许发送上行控制数据
(4)遥控数据
  数据项目   数据类别   发送时间   段序号   数据长度   数据帧
  字节数
说明：
①数据类别0x000011BB；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日X时X分X秒开始的秒计数；
③段序号是测试计算机发送数据包的序号，自然溢出；
④数据长度为数据帧字节数；
⑤数据帧定义：二进制数据。
(5)遥控执行情况
  数据项目   数据类别   发送时间   段序号   数据长度   数据帧
  字节数
说明：
①数据类别0x000044AA；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日0时0分0秒开始的秒计数；
③段序号是测试计算机发送数据包的序号，自然溢出；
④数据长度为数据帧的字节数；
⑤数据帧定义：0x01 遥控数据发出
              0x00 遥控数据没有发出
(6)巡航遥测数据
  数据项目   数据类别   发送时间   段序号   数据长度   数据帧
  字节数
说明：
①数据类别0x000000AA；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日0时0分0秒开始的秒计数；
③段序号是测试计算机发送数据包的序号，自然溢出；
④数据长度为数据帧的字节数；
⑤数据帧定义：二进制。
(7)乙方有关遥测
  数据项目   数据类别   发送时间   段序号   数据长度   参数值
  字节数
说明：
①数据类别0x000000BB；
②发送时间是测试计算机发出时间，相对X年X月X日0时0分0秒开始的秒计数；
③段序号是测试计算机发送该类别数据包的序号，自然溢出；
④数据长度为数据帧的字节数；
⑤参数值字段定义：
供电电流(单位：A，第21～18字节，单精度实数)
供电电压(单位：V，第17～14字节，单精度实数)
温度1(单位：℃，第13～10字节，单精度实数)
温度2(单位：℃，第9～6字节，单精度实数)
分离面温度3(单位：℃，第5～2字节，单精度实数)
发送注入指令的检测(第1字节)
传输发送注入指令的检测”时，字节定义如下：
Figure BSA00000636227500081
所述的第二通信模块用于将地面测试设备连接装置与乙方地面测试设备相连，实现两者之间的数据通信。该通信模块也可采用现有技术中已有的协议通信端口，如TCP/IP协议通信端口。在实际工作时，可根据甲乙双方的接口技术约定，设置连接装置与乙方服务器网络通信用的IP地址、端口号。
乙方协议数据包拆分模块是对从所述第二通信模块接收到的数据包进行拆分，从中提取出数据类别、时间、段序号、数据长度等内容。乙方协议数据包拆分模块的硬件实现与甲方协议数据包拆分模块类似，也可在DSP、FPGA等可编程逻辑芯片上实现，但在完成数据拆分操作时，所依据的是乙方的数据通信协议。
甲方协议数据包封装模块则是对乙方协议数据包拆分模块所得到的有效数据按照乙方协议重新进行封装，生成满足甲方协议的新的数据包。甲方协议数据包封装模块的硬件实现与乙方协议数据包封装模块类似，也可在DSP、FPGA等可编程逻辑芯片上实现，但在完成数据拆分操作时，所依据的是乙方的数据通信协议。

Claims (3)

1.一种飞行器地面测试设备连接装置，其特征在于，包括第一通信模块、第一方协议数据包拆分模块、第二方协议数据包封装模块、第二方协议数据包拆分模块、第一方协议数据包封装模块以及第二通信模块；其中，
所述第一通信模块将从第一方联合电测地面测试设备得到的数据传输到所述的第一方协议数据包拆分模块上，由所述的第一方协议数据包拆分对数据包进行拆分，从中提取出包括数据类别、时间、段序号、数据长度在内的内容，然后由所述第二方协议数据包封装模块对所述第一方协议数据包拆分模块所得到的有效数据按照第二方协议重新进行封装，生成满足第二方协议的数据包，这些数据包经由所述第二通信模块传输到第二方联合电测地面测试设备；
所述的第二通信模块将从第二方联合电测地面测试设备得到的数据传输到所述的第二方协议数据包拆分模块上，由所述第二方协议数据包拆分模块从所述第二通信模块接收到的数据包进行拆分，从中提取出包括数据类别、时间、段序号、数据长度在内的内容，然后由所述第一方协议数据包封装模块对第二方协议数据包拆分模块所得到的有效数据按照第二方协议重新进行封装，生成满足第一方协议的数据包，这些数据包经由所述第一通信模块传输到第一方联合电测地面测试设备。
2.根据权利要求1所述的飞行器地面测试设备连接装置，其特征在于，所述第一通信模块、第二通信模块采用TCP/IP协议通信端口实现。
3.根据权利要求1所述的飞行器地面测试设备连接装置，其特征在于，所述第一方协议数据包拆分模块、第二方协议数据包封装模块、第二方协议数据包拆分模块、第一方协议数据包封装模块采用可编程逻辑芯片实现。
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