CN107749775B - 卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统及方法，该系统包括测试调度计算机、指令解析终端模块、数传中继链路控制箱、频谱仪、下变频器、数传中继基带解调设备、数据存储处理服务器，其中：测试调度计算机，用于卫星数传或中继测试任务自动测试系统全链路状态建立流程的编辑和执行，完成流程中的指令至指令执行终端的发送；指令解析终端模块，与测试调度计算机相连，其用于串行地接收测试调度计算机执行的流程中的指令等。本发明能够实现了卫星数传和中继任务一键式自动测试，解决了数传中继多通道、多任务模式、全链路状态建立复杂的问题，提升了卫星测试效率，具有较好的通用性。

Description

卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种自动测试系统及方法，特别是涉及一种卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统及方法。

背景技术

卫星在轨运行时，星上数传及中继分系统通过星地链路完成卫星载荷数据传送给地面应用系统的任务。

随着星上设计日益复杂、技术不断发展进步，数传和中继分系统工作模式和数据处理要求也日趋增加。相应地，用传统方式进行数传及中继分系统地面测试时，对数传及中继全链路通道切换频繁、参数设置及测试数据处理获取的过程繁琐，存在大量重复的人工配置操作工作，这不仅大幅限制了卫星测试效率的提升，也无法保证地面与星上测试状态匹配性、测试数据的准确性。

本发明通过测试调度计算机根据当前卫星测试任务，执行调度流程发送相应指令至指令自动解析终端，按照各指令内容进行自动解析，完成卫星数传及中继多通道全链路数据的自动测试。国内尚未有一种自动测试仪器系统，能够实现卫星数传及中继全链路的自动化测试。

本发明就是为了解决上述问题而提出一种自动测试系统和方法。目前没有发现类似相关技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统及方法，其能够实现了卫星数传和中继任务一键式自动测试，解决了数传中继多通道、多任务模式、全链路状态建立复杂的问题，提升了卫星测试效率，具有较好的通用性。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统，其包括：

测试调度计算机，用于卫星数传或中继测试任务自动测试系统全链路状态建立流程的编辑和执行，完成流程中的指令至指令执行终端的发送；

指令解析终端模块，与测试调度计算机相连，其用于串行地接收测试调度计算机执行的流程中的指令，并对指令进行解析，将相关执行命令(包括链路选择、设备参数设置、任务启动等)通过一个LAN总线发送至对应的测试设备，由各测试设备完成测试状态的自动建立；

数传中继链路控制箱，与指令解析终端模块相连，其用于接收卫星的多个数传信号和多个中继信号，同时通过LAN总线接收指令执行终端发送的执行命令，完成数传及中继信号链路的通道自动选择切换、信号衰减自动设置、信号功分输出等调理功能，并输出射频信号至下变频器；

频谱仪，与数传中继链路控制箱相连，其用于接收数传中继链路控制箱耦合出来的数传或中继信号，同时通过LAN总线接收指令执行终端发送的执行命令，实现频谱仪信号中心频点、分析带宽、分辨率等相关参数的自动设置，完成射频信号分析功能；

下变频器，与数传中继链路控制箱相连，其用于接收数传中继链路控制箱输出的数传或中继信号、射频信号，同时通过LAN总线接收指令执行终端发送的执行命令，实现下变频器信号频点、衰减等相关参数的自动设置，完成射频信号至中频信号的下变频并输出给数传中继基带解调设备；

数传中继基带解调设备，与下变频器相连，其用于接收下变频器输出的中频数传或中继信号，同时通过LAN总线接收指令执行终端发送的执行命令，实现数传或中继解调模式相关任务参数自动设置，完成中频信号的解调并将解调后的符合CCSDS标准的AOS数据输出给数据存储处理服务器；

数据存储处理服务器，与数传中继基带解调设备相连，其用于接收数传中继基带解调设备输出的符合CCSDS标准的AOS数据帧，同时通过LAN总线接收指令执行终端发送的执行命令，实现数据存储及帧格式处理相关任务参数自动设置、任务自启动生成功能，完成有效载荷测试数据的存储及处理分析。

本发明还提供一种卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试方法包括以下步骤：

步骤一，测试调度计算机执行完成自动测试系统配置流程；

步骤二，指令解析终端串行地接收测试调度计算机执行的流程中的指令，并完成指令进行解析，将各执行命令通过LAN总线转发至对应的测试设备；

步骤三，数传中继链路控制箱接收执行命令，完成数传或中继链路的自动选择切换、衰减设置、信号功分选择；

步骤四，频谱仪接收执行命令，完成信号中心频点、分析带宽、分辨率等相关参数的自动设置；

步骤五，下变频器接收执行命令，完成下变频器输入信号频点、衰减等相关参数的自动设置；

步骤六，数传中继基带解调设备接收执行命令，完成数传或中继解调模式相关任务参数自动设置；

步骤七，数据存储处理服务器接收执行命令，完成数据存储及帧格式处理相关任务参数自动设置、任务自启动生成；

步骤八，测试流程计算机执行卫星数传或中继测试任务流程，地面准备接收数传或中继信号；

步骤九，地面接收到的数传或中继信号由频谱仪进行射频指标分析，经信号调理、下变频、解调后，由数据存储处理服务器完成有效载荷测试数据的存储和处理分析，实现卫星数传或中继任务的自动测试。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

一、本发明提供的卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统实现了卫星数传及中继分系统多通道全链路的自动测试，通过对地面测试系统进行一键式测试状态自动化配置，形成了设备集中管控、自动建立测试状态的工作模式，极大地降低了测试人员的工作量，提高了测试效率；

二、本发明提供的卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统及测试方法具有较好的通用性，为卫星数传及中继链路并行测试的开展提供了一种接入方法。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

本发明卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统包括测试调度计算机、指令解析终端模块、数传中继链路控制箱、频谱仪、下变频器、数传中继基带解调设备、数据存储处理服务器，其中：

测试调度计算机，用于卫星数传或中继测试任务自动测试系统全链路状态建立流程的编辑和执行，完成流程中的指令至指令执行终端的发送；

指令解析终端模块，与测试调度计算机相连，其用于串行地接收测试调度计算机执行的流程中的指令，并对指令进行解析，将相关执行命令(包括链路选择、设备参数设置、任务启动等)通过一个LAN(Local Area Network，局域网)总线发送至对应的测试设备，由各测试设备完成测试状态的自动建立；

数传中继链路控制箱，与指令解析终端模块相连，其用于接收卫星的多个数传信号和多个中继信号，同时通过LAN总线接收指令执行终端发送的执行命令，完成数传及中继信号链路的通道自动选择切换、信号衰减自动设置、信号功分输出等调理功能，并输出射频信号至下变频器；

频谱仪，与数传中继链路控制箱相连，其用于接收数传中继链路控制箱耦合出来的数传或中继信号，同时通过LAN总线接收指令执行终端发送的执行命令，实现频谱仪信号中心频点、分析带宽、分辨率等相关参数的自动设置，完成射频信号分析功能；

下变频器，与数传中继链路控制箱相连，其用于接收数传中继链路控制箱输出的数传或中继信号、射频信号，同时通过LAN总线接收指令执行终端发送的执行命令，实现下变频器信号频点、衰减等相关参数的自动设置，完成射频信号至中频信号的下变频并输出给数传中继基带解调设备；

数传中继基带解调设备，与下变频器相连，其用于接收下变频器输出的中频数传或中继信号，同时通过LAN总线接收指令执行终端发送的执行命令，实现数传或中继解调模式相关任务参数自动设置，完成中频信号的解调并将解调后的符合CCSDS(ConsultativeCommittee for Space Data Systems，国际空间数据系统咨询委员会)标准的AOS(Advanced Orbiting System，高级在轨系统)数据输出给数据存储处理服务器；

数据存储处理服务器，与数传中继基带解调设备相连，其用于接收数传中继基带解调设备输出的符合CCSDS标准的AOS数据帧，同时通过LAN总线接收指令执行终端发送的执行命令，实现数据存储及帧格式处理相关任务参数自动设置、任务自启动生成功能，完成有效载荷测试数据的存储及处理分析。

如图1所示，本发明卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试方法包括以下步骤：

步骤一，测试调度计算机执行完成自动测试系统配置流程；

步骤二，指令解析终端串行地接收测试调度计算机执行的流程中的指令，并完成指令进行解析，将各执行命令通过LAN总线转发至对应的测试设备；

步骤三，数传中继链路控制箱接收执行命令，完成数传或中继链路的自动选择切换、衰减设置、信号功分选择；

步骤四，频谱仪接收执行命令，完成信号中心频点、分析带宽、分辨率等相关参数的自动设置；

步骤五，下变频器接收执行命令，完成下变频器输入信号频点、衰减等相关参数的自动设置；

步骤六，数传中继基带解调设备接收执行命令，完成数传或中继解调模式相关任务参数自动设置；

步骤七，数据存储处理服务器接收执行命令，完成数据存储及帧格式处理相关任务参数自动设置、任务自启动生成；

步骤八，测试流程计算机执行卫星数传或中继测试任务流程，地面准备接收数传或中继信号；

步骤九，地面接收到的数传或中继信号由频谱仪进行射频指标分析，经信号调理、下变频、解调后，由数据存储处理服务器完成有效载荷测试数据的存储和处理分析，实现卫星数传或中继任务的自动测试。

本发明为解决卫星数传及中继多通道全链路测试自动化程度低的问题，通过对地面测试系统进行一键式测试状态自动化配置，由测试调度计算机根据当前卫星测试任务，执行调度流程发送相应指令至指令自动解析终端；指令解析终端按照各指令内容进行解析，完成对数传或中继任务判断、任务参数自动设置(包括数传中继链路自动选择切换、功分调理，信号频点、衰减及基带解调参数等自动设置)、数据存储处理任务自启动生成；本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试系统，其特征在于，其包括：

测试调度计算机，用于卫星数传或中继测试任务自动测试系统全链路状态建立流程的编辑和执行，完成流程中的指令至指令解析终端的发送；

指令解析终端模块，与测试调度计算机相连，其用于串行地接收测试调度计算机执行的流程中的指令，并对指令进行解析，将相关执行命令通过一个LAN总线发送至对应的测试设备，由各测试设备完成测试状态的自动建立；

数传中继链路控制箱，与指令解析终端模块相连，其用于接收卫星的多个数传信号和多个中继信号，同时通过LAN总线接收指令解析终端发送的执行命令，完成数传及中继信号链路的通道自动选择切换、信号衰减自动设置、信号功分输出调理功能，并输出射频信号至下变频器；

频谱仪，与数传中继链路控制箱相连，其用于接收数传中继链路控制箱耦合出来的数传或中继信号，同时通过LAN总线接收指令解析终端发送的执行命令，实现频谱仪信号中心频点、分析带宽、分辨率相关参数的自动设置，完成射频信号分析功能；

下变频器，与数传中继链路控制箱相连，其用于接收数传中继链路控制箱输出的数传或中继信号、射频信号，同时通过LAN总线接收指令解析终端发送的执行命令，实现下变频器信号频点、衰减相关参数的自动设置，完成射频信号至中频信号的下变频并输出给数传中继基带解调设备；

数传中继基带解调设备，与下变频器相连，其用于接收下变频器输出的中频数传或中继信号，同时通过LAN总线接收指令解析终端发送的执行命令，实现数传或中继解调模式相关任务参数自动设置，完成中频信号的解调并将解调后的符合CCSDS标准的AOS数据输出给数据存储处理服务器；

数据存储处理服务器，与数传中继基带解调设备相连，其用于接收数传中继基带解调设备输出的符合CCSDS标准的AOS数据帧，同时通过LAN总线接收指令解析终端发送的执行命令，实现数据存储及帧格式处理相关任务参数自动设置、任务自启动生成功能，完成有效载荷测试数据的存储及处理分析。

2.一种卫星数传和中继多通道全链路数据自动测试方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，测试调度计算机执行完成自动测试系统配置流程；

步骤二，指令解析终端串行地接收测试调度计算机执行的流程中的指令，并完成指令进行解析，将各执行命令通过LAN总线转发至对应的测试设备；

步骤三，数传中继链路控制箱与指令解析终端相连，接收卫星的多个数传信号和多个中继信号，同时通过LAN总线接收指令解析终端的执行命令，完成数传或中继链路的自动选择切换、衰减设置、信号功分选择，并输出射频信号至下变频器；

步骤四，频谱仪与数传中继链路控制箱相连，接收数传中继链路控制箱耦合出来的数传或中继信号，同时通过LAN总线接收指令解析终端发送的执行命令，完成信号中心频点、分析带宽、分辨率相关参数的自动设置；

步骤五，下变频器与数传中继链路控制箱相连，接收数传中继链路控制箱输出的数传或中继信号、射频信号，同时通过LAN总线接收指令解析终端发送的执行命令，完成下变频器输入信号频点、衰减相关参数的自动设置，完成射频信号至中频信号的下变频并输出给数传中继基带解调设备；

步骤六，数传中继基带解调设备与下变频器相连，接收下变频器输出的中频数传或中继信号，同时通过LAN总线接收指令解析终端发送的执行命令，完成数传或中继解调模式相关任务参数自动设置，完成中频信号的解调，并将解调后的符合CCSDS标准的AOS数传输出给数据存储处理服务器；

步骤七，数据存储处理服务器与数传中继基带解调设备相连，接收数传中继基带解调设备输出的符合CCSDS标准的AOS数据帧，同时通过LAN总线接收指令解析终端发送的执行命令，完成数据存储及帧格式处理相关任务参数自动设置、任务自启动生成；

步骤八，测试流程计算机执行卫星数传或中继测试任务流程，地面准备接收数传或中继信号；

步骤九，地面接收到的数传或中继信号由频谱仪进行射频指标分析，经信号调理、下变频、解调后，由数据存储处理服务器完成有效载荷测试数据的存储和处理分析，实现卫星数传或中继任务的自动测试。

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