CN112731452B - 一种卫星星箭分离程控测试方法 - Google Patents

Abstract

一种卫星星箭分离程控测试方法，基于卫星遥测快速下传测试功能和自动化测试系统，首先对星箭分离指令序列进行分析，整理出其对应的遥测参数，这些遥测参数将作为需要快速下传的遥测参数；由地面遥控制定需要快速下传的遥测参数，由应用软件形成选路快速下传源包至地面。被选为快速下传的遥测参数将占用固定的波道，在每一帧(即0.5秒)都会下传至地面，通过地面测试软件进行实时的判读，确认星上程控事件实际执行的自主指令内容的正确性。

Description

一种卫星星箭分离程控测试方法

技术领域

本发明涉及一种卫星星箭分离程控测试方法，属于航天器的地面测试领域。

背景技术

星箭分离程控是在主动段运行期间，中心管理计算机采集3个星箭分离开关信号，以3:2的逻辑判断星箭分离成功。星箭分离后，应用软件按照预先设定好的指令序列执行自主程控序列。卫星星箭分离程控主要包括自主启动起爆液路电爆阀等控制动作。

卫星研制过程的最后一个阶段是整星AIT阶段，在AIT阶段需要对星箭分离程控进行测试，验证程控序列的有效性和正确性，是整星测试的关键项目之一。这类测试需要一套满足整星星箭分离程控测试条件的测试系统。该测试系统一般主要由遥测遥控前端设备、遥控发令计算机、遥测显示计算机、数据处理计算机等组成。遥测遥控前端设备主要功能是完成卫星有线遥测遥控通道的星地隔离和遥测遥控信号的调制解调；遥控发令计算机上安装遥控前端软件，用于上行遥控指令的生成和发送；遥测前端计算机上安装遥测前端软件，读取遥测遥控前端设备解调的多路遥测数据，并归档，通过测控内部网络向遥控前端发送遥测原码，通过网络向数据处理计算机发送遥测原码；数据仿真计算机上运行自动化测试软件，具有执行测试序列的功能，并可以对每一步的测试情况进行广播，判读异常时，自动暂停序列，等待人工干预，可继续执行或停止；具有测试数据处理的功能，能够接收卫星遥测数据，对接收数据进行处理、归档、记录，同时分发给相应的测试设备，并根据操作人员的命令将结果打印输出。

当前针对星箭分离程控测试主要采用自动化测试软件进行遥测实时判断，但由于星箭分离程控序列指令间隔时间为1S左右，而星上遥测下传时间大约为8S，因此一条指令发送完后，并不能马上判断其遥测的是否正确，特别是针对作用于同一部件的不同类型指令，往往只能判断作用于该部件的最后一条指令的遥测状态，无法判断其中间过程，同时也无法验证所有指令执行是否成功。

本发明针对以上问题，提出一种基于遥测快速下传的自动化测试方法，满足卫星星箭分离程控测试。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星星箭分离程控测试方法，基于卫星遥测快速下传测试功能和自动化测试系统，首先对星箭分离指令序列进行分析，整理出其对应的遥测参数，这些遥测参数将作为需要快速下传的遥测参数；由地面遥控制定需要快速下传的遥测参数，由应用软件形成选路快速下传源包至地面。被选为快速下传的遥测参数将占用固定的波道，在每一帧(即0.5秒)都会下传至地面，通过地面测试软件进行实时的判读，确认星上程控事件实际执行的自主指令内容的正确性。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种卫星星箭分离程控测试方法，包括如下步骤：

S1、利用万用表测量各分离开关状态，确保各分离开关均为压紧状态；

S2、卫星加电后进行初始化设置；

S3、利用遥测遥控前端设备向卫星发送地面指令，确定需要快速下传的遥测参数；卫星根据地面指令，将需要快速下传的遥测参数形成选路快速下传源包传至遥测遥控前端设备，且星上每一帧都会下传快速下传源包；

S4、依次释放多个星箭分离开关；

S5、卫星判断星箭分离开关为分离状态后，执行星箭分离程控，并向遥测遥控前端设备发送遥测数据；数据处理计算机根据遥测数据判断星箭分离程控事件执行的状态，检查星箭分离程控事件执行是否正确，确认星箭分离程控事件执行的指令内容是否正确。

上述卫星星箭分离程控测试方法，优选的，星上每一帧的下传时间间隔小于遥测遥控前端设备向卫星发送地面指令的时间间隔。

上述卫星星箭分离程控测试方法，优选的，需要快速下传的遥测参数在遥测参数表中占用固定波道。

上述卫星星箭分离程控测试方法，优选的，利用原有遥测参数生成带有快速下传的遥测参数的遥测下传处理数据流的方法，包括如下步骤：

S31、获取整星参数信息，其中包含卫星代号、参数代号、位置信息、参数类型、处理方法；

S32、根据需要快速下传的遥测参数，确定对应的参数代号列表；

S33、对参数代号列表进行校验，如果通过校验转入S34，否则返回S32；

S34、将需要快速下传的遥测参数从整星参数中提取出来生成参数表；参数表中包含卫星代号、参数代号、位置信息、参数类型、处理方法；

S35、从参数表中提取需要快速下传的遥测参数的处理方法，将需要快速下传的遥测参数的代号对应的参数信息写入到快采参数表中；

S36、利用参数表生成指令参数表，用于生成需要快速下传的遥测参数的指令码字。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

(1)提出了一种基于遥测快速下传的星箭分离程控测试方法，通过使用星上遥测快传功能，将星箭分离程控所需遥测信息快速传给地面进行星箭程控的实时判断；

(2)提出一种自动化判读方法，在遥测快速下传的基础上，采用自动化测试软件对星箭分离过程进行判读，缩短了测试时间，提高了测试的有效性和正确性，该测试方法具有一定的通用性；

(3)如今卫星星箭分离程控功能已经在各种类型卫星平台上应用，该测试方法可以这些卫星上应用，测试方法应用面广、可推广性强。

附图说明

图1为卫星星箭分离程控测试框图；

图2为本发明涉及的遥测快速下传处理数据流。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。

一种卫星星箭分离程控测试方法，实施的步骤如下：

测试前准备工作：

(1)根据星箭分离程控序列需求，梳理出所有的指令信息所对应的遥测信息，将该遥测信息定义为需要快速下传的遥测参数。

(2)加电前，使用万用表测量各分离开关状态，确保星箭分离开关均为压紧状态；

(3)确认星上电缆网的连接状态满足测试要求；

(4)确认地面设备测试电缆正确连接，设备加电后工作正常，网络通信正常；

(5)启动遥测遥控前端设备，用来发送地面指令和接收星上遥测。

测试步骤：

(6)卫星服务系统加电，并进行初始化设置，卫星综合电子分系统设置为正常工作方式；

(7)启动自动化测试软件，添加星箭分离测试序列；

(8)通过地面遥控指令指定需要快速下传的遥测参数，由星上应用软件形成选路快速下传源包传至地面；对于快速下传的源包，星上每一帧都会进行下传，下传速度为0.5S一次。

(9)由星旁操作人员依次释放三个星箭分离开关；

(10)星上软件判断星箭分离开关为分离状态，并开始自主执行星箭分离程控，此时自动化测试软件同时开始执行星箭分离测试序列，同步判断星箭分离程控事件执行的状态；

数据处理：

(11)通过地面测试软件对星箭分离程控事件执行结果进行判读，检查程控事件执行是否正确；

通过内存下载，确认星上程控事件实际执行的自主指令内容的正确性。

更具体的，图1是卫星星箭分离程控测试设备连接图，地面测试系统主要由遥测遥控设备、遥控发令计算机、遥测显示计算机和数据处理计算机组成。

针对图1所示的卫星星箭分离程控测试方法的框图，具体实施步骤如下：

(1)按照图1连接星上与地面设备间电缆；

(2)加电前，使用万用表测量各分离开关状态，确保星箭分离开关均为压紧状态；

(3)地面设备及卫星加电，卫星服务系统加电，并进行初始化设置，卫星综合电子分系统设置为正常工作方式；

(4)通过遥控发令计算机发送快速采集指令，通过地面遥控指令指定需要快速下传的遥测参数，由星上应用软件形成选路快速下传源包传至地面；对于快速下传的源包，星上每一帧都会进行下传，下传速度为0.5S一次；

(5)启动自动化测试软件，添加并执行星箭分离测试序列；

(6)由星旁操作人员依次释放三个星箭分离开关；

(7)星上软件判断星箭分离开关为分离状态，并开始自主执行星箭分离程控，此时自动化测试软件同时开始执行星箭分离测试序列，同步判断星箭分离程控事件执行的状态；

(8)通过地面测试软件对星箭分离程控事件执行结果进行判读，检查程控事件执行是否正确；

(9)通过内存下载，确认星上程控事件实际执行的自主指令内容的正确性。

图2是调用原有参数信息生成快采参数的编排方法的遥测下传处理数据流。快速下传参数编排需要生成两个表格，一个表格导入整星基础数据管理系统，用于处理整星快速下传的参数，将快速下传的参数由源码处理成物理量，实现了在卫星电性能测试过程将快速下传的参数处理为更加直观的信息体方便使用和判读；另一个表格提供给指令生成系统，用于生成指令块发往星上，使其下传需要快速下传的参数。本发明适用于通信系列具有包遥测可快采功能的卫星地面测试场景，提升了测试过程中的数据规范化程度，为卫星测试中按需及时掌握卫星状态提供了很好的保障。

具体实施步骤如下：

(1)获取整星参数信息，其中包含卫星代号，参数代号，位置信息，参数类型，处理方法等所有的参数信息；

(2)获取快采参数列表，即选取需要快速下传的参数代号列表；

(3)对快采参数列表进行校验，查看是否存在于整星参数中；将快采参数代号列表逐一在整星参数表中参数代号一列进行校验，检查是否存在，该校验为精确校验，参数代号必须完全一致，若校验通过，则转入步骤(4)，若校验不通过，则返回步骤(2)；

(4)生成参数表，即表1，将需要快采的参数从整星参数表中提取出来，包括卫星代号，参数代号，位置信息，参数类型，处理方法等所有的参数信息，供之后检索用；

(5)生成快采参数表，即表2，从表1中提取代号对应参数的处理方法，将该代号对应的参数信息及处理信息写入到表2相应的参数位置；

(6)写入第一个快采参数位置信息，在表2中，位置信息一列相应位置写入位置信息，包号为星上快速下传参数包包号，字节为该包下传数据信息的第一个字节，位与表1中参数所占位保持一致；

(7)获取下一个参数的位置信息，由于星上快采下传的参数为该参数所在的整个字节，当参数只占某字节中一位的时候，需要检索所在字节是否已经下传，在表1中检索该参数是否与之前的参数在同一字节，若在同一字节，字节位置信息与之保持一致；若不在同一字节，则字节位置信息加一，获取位置信息后，填入表2中位置信息一列相应位置；

(8)检查是否为最后一个需要快采的参数，如果不是则返回步骤(7)，如果是，则进入步骤(9)；

(9)在原参数代号后加后缀，将表2中的快采参数与正常下传的参数加以区分，如果参数代号重复，将影响后续软件数据的读取；至此，生成新的遥测参数表，导入整星基础数据库中，当快采参数下传时即可进行处理；

(10)生成指令参数表，即表3写入第一个参数代号；

(11)检查下一个参数的位置信息是否与之前的参数重复，在表1中检查当前参数代号对应的位置信息是否与之前的参数重复，若不重复，将参数代号写入指令参数表(即表3)，若重复，则剔除参数，不写入指令参数表；

(12)检查是否为最后一个参数，若否则返回步骤(10)，若是则结束检索；

(13)完成表3后，导入软件，按要求生成快采的指令码字。

目前该方法已广泛应用于通信系列包遥测卫星的多个卫星地面测试中需要快采的场景，通过了多方验证，满足基于卫星地面测试过程中，下传快采参数的业务需求。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种卫星星箭分离程控测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、利用万用表测量各分离开关状态，确保各分离开关均为压紧状态；

S2、卫星加电后进行初始化设置；

S3、利用遥测遥控前端设备向卫星发送地面指令，确定需要快速下传的遥测参数；卫星根据地面指令，利用原有遥测参数生成带有快速下传的遥测参数的遥测下传处理数据流的方法，将需要快速下传的遥测参数形成选路快速下传源包传至遥测遥控前端设备，且星上每一帧都会下传快速下传源包；利用原有遥测参数生成带有快速下传的遥测参数的遥测下传处理数据流的方法，包括如下步骤：

S31、获取整星参数信息，其中包含卫星代号、参数代号、位置信息、参数类型、处理方法；

S32、根据需要快速下传的遥测参数，确定对应的参数代号列表；

S33、对参数代号列表进行校验，如果通过校验转入S34，否则返回S32；

S34、将需要快速下传的遥测参数从整星参数中提取出来生成参数表；参数表中包含卫星代号、参数代号、位置信息、参数类型、处理方法；

S35、从参数表中提取需要快速下传的遥测参数的处理方法，将需要快速下传的遥测参数的代号对应的参数信息写入到快采参数表中；

S36、利用参数表生成指令参数表，用于生成需要快速下传的遥测参数的指令码字；

S4、依次释放多个星箭分离开关；

S5、卫星判断星箭分离开关为分离状态后，执行星箭分离程控，并向遥测遥控前端设备发送遥测数据；数据处理计算机根据遥测数据判断星箭分离程控事件执行的状态，检查星箭分离程控事件执行是否正确，确认星箭分离程控事件执行的指令内容是否正确。

2.根据权利要求1所述的一种卫星星箭分离程控测试方法，其特征在于，星上每一帧的下传时间间隔小于遥测遥控前端设备向卫星发送地面指令的时间间隔。

3.根据权利要求1所述的一种卫星星箭分离程控测试方法，其特征在于，需要快速下传的遥测参数在遥测参数表中占用固定波道。