CN112947358A - 一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一个实施例公开了一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统和方法，所述测试系统包括：无线测控组合、主控计算机、总控服务器、显示终端、网络交换机、测试电缆、授时仪、测试车、车载测控组合、车载太阳电池模拟阵、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、发射车、车载地面电源和车载KVM组合；其中，车载太阳电池模拟阵安装在发射车内部；车载测控组合、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、车载地面电源和车载KVM组合都通过螺钉安装在发射车内的机柜中；无线测控组合、主控计算机、总控服务器、显示终端、网络交换机和授时仪安装在测试车中。

Description

一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统和方法

技术领域

本发明涉及卫星综合测试系统技术领域，具体涉及一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统和方法。

背景技术

卫星综合测试系统是实现卫星综合测试的重要工具。卫星综合测试系统是利用计算机控制测量仪器、设备、星上设备的模拟器以及专用的测试装置，对卫星施加各种激励与信号，对卫星的响应信息进行检测接收，经数据采集、处理、比较、分析与判断，综合评价卫星和星上设备的工作状态，并对卫星故障进行进一步的检测与隔离的系统。

以往，卫星通常在固定发射架模式下进行发射，对应的卫星综合测试系统近距离放在发射架下面地堡中。用于固定发射架模式下卫星的综合测试系统通常包括：无线测控组合、有线测控组合、数据处理组合、太阳电池模拟阵、主控计算机、服务器、显示终端、网络交换机以及测试电缆。卫星综合测试系统通过组建局域网实现系统内部信息交互；通过测试电缆将各个设备连接并最终与卫星连接，实现有线测试信息的传递；利用主控计算机作为主要的人机交互工具控制各个组合实现对卫星的综合测试。

这类卫星综合测试系统一般只应用于固定发射架模式下的卫星测试，其设备组建于固定的测试房间中，测试系统体积大，结构形式不统一。当前，卫星领域快速发展，机动发射的卫星需求逐步增多，要求其测试系统具有良好的机动性，必要的关键设备必须安装在发射车中，满足发射车的使用环境条件，以往传统的卫星测试系统无法满足要求，无法适用于有机动发射需求卫星的综合测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统和方法，通过本发明所提供的测试系统和方法，解决了普通卫星测试系统结构不统一，体积大，环境适应性差以及不能满足机动发射卫星综合测试需求的问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明一方面提供一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统，所述测试系统包括：

无线测控组合、主控计算机、总控服务器、显示终端、网络交换机、测试电缆、授时仪、测试车、车载测控组合、车载太阳电池模拟阵、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、发射车、车载地面电源和车载KVM组合；

其中，

所述车载太阳电池模拟阵安装在所述发射车内部；

所述车载测控组合、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、车载地面电源和车载KVM组合都通过螺钉安装在发射车内的机柜中；

所述车载测控组合、车载太阳电池模拟阵和车载卫星模拟器分别通过测试电缆连接至车载网络交换机；

所述车载网络交换机通过光纤与所述网络交换机连接；

所述车载卫星模拟器、车载信号适配组合和车载KVM组合分别通过测试电缆与车载测控组合连接；

所述车载地面电源和车载供电执行组合分别通过测试电缆与车载太阳电池模拟阵连接；

所述车载卫星模拟器、车载信号适配组合、车载测控组合和车载供电执行组合分别通过测试电缆与卫星连接；

所述无线测控组合、主控计算机、总控服务器、显示终端、网络交换机和授时仪安装在测试车中，并通过测试电缆相互连接。

在一个具体实施例中，所述主控计算机用于响应用户的操作进而控制所述测试系统对卫星进行测试；

所述网络交换机用于实现测试车上设备之间的信息传输以及发射车上的设备与测试车上的设备之间的信息传输；

所述显示终端用于显示相关数据；

所述车载KVM组合连接所述车载测控组合，用于提供人机交互环境，进行系统操作；

所述授时仪用于为所述测试系统和卫星提供时间信息。

在一个具体实施例中，所述车载测控组合、车载太阳电池模拟阵、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、车载地面电源和车载KVM组合都满足-35℃～+60℃发射车环境温度条件和发射车运输行驶的力学环境条件。

在一个具体实施例中，所述机柜为19英寸宽，400mm深×650mm高的机柜。

在一个具体实施例中，所述无线测控组合包括：发射天线、接收天线和无线测控组合主机；

其中，

所述发射天线用于向卫星发送调制后的遥控指令；

所述接收天线用于接收卫星传回的卫星遥测数据；

所述无线测控组合主机用于对接收到的总控服务器发送来的遥控指令进行调制，对接收到的卫星遥测数据进行解调，并将解调后的卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器。

在一个具体实施例中，所述总控服务器用于响应主控计算机的控制向无线测控组合发送遥控指令、向车载测控组合发送有线通讯测试命令以及向车载测控组合发送开关量信号测试指令；

接收无线测控组合传送来的解调后的卫星遥测数据，并对所述解调后的卫星遥测数据进行实时解析和分路处理后传送到显示终端进行数据的显示；

响应主控计算机的控制读取授时仪的时间信息，为卫星及所述测试系统授时；

为显示终端提供操作系统环境。

在一个具体实施例中，所述车载测控组合包括：车载测控组合机箱、继电器、扫描A/D、数字输入、并行A/D和RS-422模块；

其中，

所述继电器、扫描A/D、数字输入、并行A/D和RS-422模块插接在所述车载测控组合机箱中；

其中，所述车载测控组合机箱的高度为4U，并设置有低温加热和高温风冷装置，所述低温加热和高温风冷装置通过螺钉固定在车载测控组合机箱上。

在一个具体实施例中，所述车载太阳电池模拟阵包括：太阳电池模拟阵和结构框架；

所述太阳电池模拟阵通过结构框架安装在发射车内；

所述车载太阳电池模拟阵用于为卫星充电，高度为2U。

在一个具体实施例中，所述车载卫星模拟器包括：车载卫星模拟器机箱、车载卫星模拟器硬件和车载卫星模拟器软件；

其中，

所述车载卫星模拟器机箱的前面板包括功能按钮和指示灯，车载卫星模拟器机箱的后面板包括对外接口；

所述车载卫星模拟器用于所述测试系统的自检。

在一个具体实施例中，所述车载信号适配组合包括：车载信号适配组合机箱；

所述车载信号适配组合机箱的前面板上布置有功能按键；车载信号适配组合机箱的后面板安装有供电输入连接器以及信号输入输出连接器；

车载信号适配组合用于完成卫星与所述测试系统之间的信号连接、转接、处理和变换功能。

在一个具体实施例中，所述车载供电执行组合包括：车载供电执行组合机箱、车载供电执行组合电源模块、供电控制模块、远程开关机模块、紧急断电模块以及采样模块；

所述车载供电执行组合电源模块用于为车载供电执行组合提供直流电；

所述供电控制模块实现16个通道开关的通断控制，包括给卫星供电的开关和给卫星充电的开关；

所述远程开关机模块用于实现远程开机功能；

所述紧急断电模块用于实现紧急断电，即收到来自车载测控组合的紧急断电指令后，将供电控制模块的16个通道开关断开；

所述采样模块用于采集每个通道开关的通断状态，并将所述通断状态通过测试电缆传递到车载测控组合。

在一个具体实施例中，所述车载网络交换机包括：交换机板、信息板、光电转换板、车载网络交换机电源模块、8路RJ-45等效的10/100Mbps自适应全双工网络接口以及1路1000Mbps光纤接口；

所述车载网络交换机用于实现发射车上设备之间的信息传输以及发射车上的设备与测试车上的设备之间的信息传输。

在一个具体实施例中，所述车载地面电源包括：车载地面电源机箱、车载地面电源机箱的附属件、滤波器和两个车载地面电源电源模块；

其中，

所述车载地面电源机箱的附属件包括车载地面电源机箱前面板的开关按钮，以及车载地面电源机箱后面板的连接器；

所述两个车载地面电源电源模块互为热备份；

所述车载地面电源用于给卫星提供直流电。

在一个具体实施例中，所述发射车和测试车均通过各自油机发电获得电力供应；所述车载测控组合、车载太阳电池模拟阵、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、车载地面电源和车载KVM组合均由发射车供电；无线测控组合、主控计算机、总控服务器、显示终端、网络交换机和授时仪均由测试车供电。

本发明另一方面提供一种根据上述测试系统进行测试的方法，包括步骤：

在开始进行测试时，发射车停放在发射场，测试车停放在离发射车至少第一距离，发射车和测试车之间铺设光纤，光纤做好防火焰处理，通过光纤将车载网络交换机与网络交换机连接，实现发射车与测试车之间的网络通讯；

给发射车和测试车供电，再由发射车和测试车对车上设备进行供电；

供电后使用主控计算机检测发射车与测试车的网络是否为连通状态，检测发射车以及测试车上的各个设备的加电启动情况；

确定发射车与测试车的网络为连通状态且所有设备正常加电启动后，利用车载卫星模拟器完成所述测试系统的自检；

完成测试系统的自检后，使用主控计算机通过网络控制车载测控组合调用扫描A/D、数字输入以及并行A/D开启对卫星模拟量的实时采集监测，同时使用主控计算机通过网络控制车载地面电源将电压经由测试电缆输出到车载供电执行组合，之后再控制车载供电执行组合对卫星实施供电激励；卫星接收到供电激励后启动星上程序；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器向无线测控组合发送遥控指令，无线测控组合通过无线测控组合主机对所述遥控指令进行调制，发射天线将所述调制后的遥控指令发送到卫星上，对卫星实现无线测控；

无线测控组合利用接收天线实时接收卫星传回的第一卫星遥测数据，利用无线测控组合主机对接收到的第一卫星遥测数据进行解调，并将解调后的第一卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器向车载测控组合发送有线通讯测试命令，车载测控组合接收到所述有线通讯测试命令后调用车载测控组合内部的RS-422模块通过测试电缆对卫星实施有线通讯测试，之后通过无线测控组合接收卫星传回的对有线通讯测试做出的响应即第二卫星遥测数据，利用无线测控组合主机对接收到的第二卫星遥测数据进行解调，并将解调后的第二卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器向车载测控组合发送开关量信号测试指令，车载测控组合接收到开关量信号测试指令后调用车载测控组合内部的继电器控制车载信号适配组合通过测试电缆向卫星发送开关量信号；之后通过无线测控组合接收卫星传回的对开关量信号做出的响应即第三卫星遥测数据，利用无线测控组合主机对接收到的第三卫星遥测数据进行解调，并将解调后的第三卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器；

总控服务器对所述解调后的第一到第三卫星遥测数据进行实时解析和分路处理，并将解析处理后的第一到第三卫星遥测数据分发到显示终端显示；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器从授时仪中读取时间信息，为卫星及所述测试系统授时；

测试完毕后，使用主控计算机控制车载供电执行组合对卫星实施断电，控制车载地面电源将电压卸载，控制车载测控组合停止扫描A/D、数字输入以及并行A/D的实时采集监测，保存所述第一到第三卫星遥测数据。

在一个具体实施例中，在使用所述测试系统对卫星进行测试时还包括判断第一到第三卫星遥测数据中的卫星蓄电池能源状态，当判断卫星蓄电池能源不充足时，使用车载太阳电池模拟阵对蓄电池进行充电，具体包括：

打开车载太阳电池模拟阵的电源，使用主控计算机通过网络接口控制车载太阳电池模拟阵输出电压信号，电压信号通过测试电缆到达车载供电执行组合，使用主控计算机通过网络控制车载供电执行组合闭合充电开关，最终车载供电执行组合将电压信号通过测试电缆输送到卫星蓄电池，对卫星蓄电池进行充电；

充电过程中实时监测卫星蓄电池能源状态，充电完成后断开车载供电执行组合的充电开关，断开车载太阳电池模拟阵电压输出，并关闭车载太阳电池模拟阵电源。

本发明的有益效果如下：

本发明所提供的一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统和方法，通过在结构上的设计改进以及功能上的划分优化，将卫星测试必须近距离布置的设备安装在发射车上，将其它设备远距离布置并提供人员操作条件；通过选择环境适应性强的器件保证实现了在零下35℃温度环境下的可靠工作；在自动化测试和应急处理方面设计了远程开关机功能和应急断电功能，并通过远控接口实现了远程控制，最终实现了对机动发射卫星的综合测试。利用本发明所提供的一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统和方法，能够顺利完成一次机动式卫星发射时和卫星射前的综合测试任务。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有的技术方案，下面将对具体实施方式或现有的技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本申请的一种实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出根据本发明一个实施例的一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统的组成框图。

图2示出根据本发明一个实施例的一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统中发射车提供的设备安装空间示意图。

图3示出根据本发明一个实施例的一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统主要的车载设备安装到发射车机柜上的效果示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。以下通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员可以做出变形与改进，也应视为本发明的保护范围。

本实施例一方面提供一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统，如图1所示，所述测试系统包括：

主控计算机1、总控服务器2、无线测控组合3、显示终端6、网络交换机4、测试电缆16、授时仪5、测试车15、车载测控组合8、车载太阳电池模拟阵9、车载信号适配组合12、车载供电执行组合14、车载卫星模拟器7、车载网络交换机11、发射车17、车载地面电源13和车载KVM(KVM，指keyboard，video和mouse即键盘，显示器和鼠标)组合10；

其中，

所述车载太阳电池模拟阵安装在所述发射车内部；

所述车载测控组合、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、车载地面电源和车载KVM组合都通过螺钉安装在发射车内的机柜中；

所述车载测控组合、车载太阳电池模拟阵和车载卫星模拟器分别通过测试电缆连接至车载网络交换机；

所述车载网络交换机通过光纤与所述网络交换机连接；

所述车载卫星模拟器、车载信号适配组合和车载KVM组合分别通过测试电缆与车载测控组合连接；

所述车载地面电源和车载供电执行组合分别通过测试电缆与车载太阳电池模拟阵连接；

所述车载卫星模拟器、车载信号适配组合、车载测控组合和车载供电执行组合分别通过测试电缆与卫星18连接；

所述无线测控组合、主控计算机、总控服务器、显示终端、网络交换机和授时仪安装在测试车中，并通过测试电缆相互连接。

所述测试车中配套有基本的人机交互计算机、显示器以及保障设备空调等，保障测试车为测试人员进行卫星测试操作提供条件，在具备条件的发射场地，测试车内的设备也能够方便的布置到测试房间中。

其中，

所述主控计算机用于响应用户的操作进而控制所述测试系统对卫星进行测试；

所述网络交换机用于实现测试车上设备之间的信息传输以及发射车上的设备与测试车上的设备之间的信息传输；

所述显示终端用于显示相关数据；

所述车载KVM组合连接所述车载测控组合，用于提供人机交互环境，进行系统操作；

所述授时仪用于为所述测试系统和卫星提供时间信息。

所述车载测控组合、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、车载地面电源、车载太阳电池模拟阵和车载KVM组合都按照发射车提供的结构尺寸、温度和力学环境要求研制生产，小型化、集成化、结构统一，车载太阳电池模拟阵装配专用结构，安装固定在发射车内部，其它车载设备集中安装在发射车内的19英寸宽，400mm深×650mm高的机柜中，发射车提供的安装空间如图2所示，这些车载设备都选用高等级器件，通过环境试验验证，满足-35℃～+60℃发射车环境温度条件和发射车常规运输行驶的力学环境条件。除车载太阳电池模拟阵之外的这些车载设备安装到发射车机柜上的效果示意图如图3所示，每个设备的安装位置不必固定，可按需要进行调整。

所述无线测控组合包括：发射天线、接收天线和无线测控组合主机；

其中，

所述发射天线用于向卫星发送调制后的遥控指令；

所述接收天线用于接收卫星传回的卫星遥测数据；

所述无线测控组合主机用于对接收到的总控服务器发送来的遥控指令进行调制，对接收到的卫星遥测数据进行解调，并将解调后的卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器。

所述总控服务器用于响应主控计算机的控制向无线测控组合发送遥控指令、向车载测控组合发送有线通讯测试命令以及向车载测控组合发送开关量信号测试指令；

接收无线测控组合传送来的解调后的卫星遥测数据，并对所述解调后的卫星遥测数据进行实时解析和分路处理后传送到显示终端进行数据的显示；

响应主控计算机的控制读取授时仪的时间信息，为卫星及所述测试系统授时；

为显示终端提供操作系统环境。

所述车载测控组合包括：车载测控组合机箱、继电器、扫描A/D(模拟数字转换器)、数字输入、并行A/D和RS-422模块；

其中，

所述继电器、扫描A/D、数字输入、并行A/D和RS-422模块插接在所述车载测控组合机箱中；

其中，所述车载测控组合机箱的高度为4U(U为机架尺寸，是美国电子工业联盟用来标定服务器、网络交换机等机房设备的单位)，并设置有低温加热和高温风冷装置，所述低温加热和高温风冷装置通过螺钉固定在车载测控组合机箱上。在一个具体实施例中，所述低温加热和高温风冷装置就是在车载测控组合机箱中包含加热片和风扇。

所述车载太阳电池模拟阵包括：太阳电池模拟阵和结构框架；

所述太阳电池模拟阵为货架产品，通过结构框架安装固定在发射车内特定位置；

所述车载太阳电池模拟阵用于为卫星充电，高度为2U。

所述车载卫星模拟器包括：车载卫星模拟器机箱、车载卫星模拟器硬件和车载卫星模拟器软件；

其中，

所述车载卫星模拟器机箱的前面板包括功能按钮和指示灯，车载卫星模拟器机箱的后面板包括对外接口；

所述车载卫星模拟器用于所述测试系统的自检。

所述车载信号适配组合包括：车载信号适配组合机箱；

所述车载信号适配组合机箱的前面板上布置有功能按键；车载信号适配组合机箱的后面板安装有供电输入连接器以及信号输入输出连接器；

车载信号适配组合用于完成卫星与所述测试系统之间的信号连接、转接、处理和变换功能。

所述车载供电执行组合包括：车载供电执行组合机箱、车载供电执行组合电源模块、供电控制模块、远程开关机模块、紧急断电模块以及采样模块；

所述车载供电执行组合电源模块用于为车载供电执行组合提供直流电；

所述供电控制模块实现16个通道开关的通断控制，包括给卫星供电的开关和给卫星充电的开关；

所述远程开关机模块用于实现远程开机功能；

所述紧急断电模块用于实现紧急断电，即收到来自车载测控组合的紧急断电指令后，将供电控制模块的16个通道开关断开；

所述采样模块用于采集每个通道开关的通断状态，并将所述通断状态通过测试电缆并经过车载信号适配组合传递到车载测控组合。

所述车载供电执行组合用于对卫星进行多路供电控制以及紧急断电控制。

所述车载网络交换机包括：交换机板、信息板、光电转换板、车载网络交换机电源模块、8路RJ-45等效的10/100Mbps自适应全双工网络接口以及1路1000Mbps光纤接口；

所述车载网络交换机用于实现发射车上设备之间的信息传输以及发射车上的设备与测试车上的设备之间的信息传输。

所述车载地面电源包括：车载地面电源机箱、车载地面电源机箱的附属件、滤波器和两个车载地面电源电源模块；

其中，

所述车载地面电源机箱的附属件包括车载地面电源机箱前面板的开关按钮，以及车载地面电源机箱后面板的连接器；

所述两个车载地面电源电源模块互为热备份；

所述车载地面电源用于给卫星提供直流电。

所述发射车和测试车均通过各自油机发电获得电力供应；所述车载测控组合、车载太阳电池模拟阵、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、车载地面电源和车载KVM组合均由发射车供电；无线测控组合、主控计算机、总控服务器、显示终端、网络交换机和授时仪均由测试车供电。

卫星的供电、通讯和其它有线测试信号均通过测试电缆与综合测试系统连接，这部分信号受限于距离因素，只能与卫星近距离连接，一般在数十米范围内。

本实施例另一方面提供一种根据上述测试系统进行测试的方法，包括步骤：

在开始进行测试时，发射车停放在发射场，测试车停放需远离发射车至少第一距离，所述第一距离一般不小于300米，停放在安全区域，避免受卫星发射时火箭喷出的火焰灼烧。发射车和测试车之间铺设光纤，光纤做好防火焰处理，通过光纤将车载网络交换机与网络交换机连接，实现发射车与测试车之间的网络通讯；

给发射车和测试车供电，再由发射车和测试车对车上设备进行供电；

供电后使用主控计算机检测发射车与测试车的网络是否为连通状态，检测发射车以及测试车上的各个设备的加电启动情况；

确定发射车与测试车的网络为连通状态且所有设备正常加电启动后，利用车载卫星模拟器完成所述测试系统的自检；

完成测试系统的自检后，使用主控计算机通过网络控制车载测控组合调用扫描A/D、数字输入以及并行A/D开启对卫星模拟量的实时采集监测，同时使用主控计算机通过网络控制车载地面电源将电压经由测试电缆输出到车载供电执行组合，之后再控制车载供电执行组合对卫星实施供电激励；卫星接收到供电激励后启动星上程序；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器向无线测控组合发送遥控指令，无线测控组合通过无线测控组合主机对所述遥控指令进行调制，发射天线将所述调制后的遥控指令发送到卫星上，对卫星实现无线测控；

无线测控组合利用接收天线实时接收卫星传回的第一卫星遥测数据，利用无线测控组合主机对接收到的第一卫星遥测数据进行解调，并将解调后的第一卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器向车载测控组合发送有线通讯测试命令，车载测控组合接收到所述有线通讯测试命令后调用车载测控组合内部的RS-422模块通过测试电缆对卫星实施有线通讯测试，之后通过无线测控组合接收卫星传回的对有线通讯测试做出的响应即第二卫星遥测数据，利用无线测控组合主机对接收到的第二卫星遥测数据进行解调，并将解调后的第二卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器向车载测控组合发送开关量信号测试指令，车载测控组合接收到开关量信号测试指令后调用车载测控组合内部的继电器控制车载信号适配组合通过测试电缆向卫星发送开关量信号；之后通过无线测控组合接收卫星传回的对开关量信号做出的响应即第三卫星遥测数据，利用无线测控组合主机对接收到的第三卫星遥测数据进行解调，并将解调后的第三卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器；

总控服务器对所述解调后的第一到第三卫星遥测数据进行实时解析和分路处理，并将解析处理后的第一到第三卫星遥测数据分发到显示终端显示；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器从授时仪中读取时间信息，为卫星及所述测试系统授时；

测试完毕后，使用主控计算机控制车载供电执行组合对卫星实施断电，控制车载地面电源将电压卸载，控制车载测控组合停止扫描A/D、数字输入以及并行A/D的实时采集监测，保存所述第一到第三卫星遥测数据。

在使用所述测试系统对卫星进行测试时还包括判断第一到第三卫星遥测数据中的卫星蓄电池能源状态，当判断卫星蓄电池能源不充足时，使用车载太阳电池模拟阵对蓄电池进行充电，具体包括：

打开车载太阳电池模拟阵的电源，使用主控计算机通过网络接口控制车载太阳电池模拟阵输出电压信号，电压信号通过测试电缆到达车载供电执行组合，使用主控计算机通过网络控制车载供电执行组合闭合充电开关，最终车载供电执行组合将电压信号通过测试电缆输送到卫星蓄电池，对卫星蓄电池进行充电；

充电过程中实时监测卫星蓄电池能源状态，充电完成后断开车载供电执行组合的充电开关，断开车载太阳电池模拟阵电压输出，并关闭车载太阳电池模拟阵电源。

本实施例通过独特的组建方式构建了分布式的卫星综合测试系统，通过在结构上的设计改进以及功能上的划分优化，将卫星测试必须近距离布置的设备安装在发射车上，将其它设备远距离布置并提供人员操作条件；通过选择环境适应性强的器件保证实现了在零下35℃温度环境下的可靠工作；在自动化测试和应急处理方面设计了远程开关机功能和应急断电功能，并通过远控接口实现了远程控制，最终实现了对机动发射卫星的综合测试。利用本实施例所提供的一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统和方法，能够顺利完成一次机动式卫星发射时和卫星射前的综合测试任务。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (16)

1.一种用于机动发射卫星测试的车载综合测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：

无线测控组合、主控计算机、总控服务器、显示终端、网络交换机、测试电缆、授时仪、测试车、车载测控组合、车载太阳电池模拟阵、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、发射车、车载地面电源和车载KVM组合；

其中，

所述车载太阳电池模拟阵安装在所述发射车内部；

所述车载测控组合、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、车载地面电源和车载KVM组合都通过螺钉安装在发射车内的机柜中；

所述车载测控组合、车载太阳电池模拟阵和车载卫星模拟器分别通过测试电缆连接至车载网络交换机；

所述车载网络交换机通过光纤与所述网络交换机连接；

所述车载卫星模拟器、车载信号适配组合和车载KVM组合分别通过测试电缆与车载测控组合连接；

所述车载地面电源和车载供电执行组合分别通过测试电缆与车载太阳电池模拟阵连接；

所述车载卫星模拟器、车载信号适配组合、车载测控组合和车载供电执行组合分别通过测试电缆与卫星连接；

所述无线测控组合、主控计算机、总控服务器、显示终端、网络交换机和授时仪安装在测试车中，并通过测试电缆相互连接。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述主控计算机用于响应用户的操作进而控制所述测试系统对卫星进行测试；

所述网络交换机用于实现测试车上设备之间的信息传输以及发射车上的设备与测试车上的设备之间的信息传输；

所述显示终端用于显示相关数据；

所述车载KVM组合连接所述车载测控组合，用于提供人机交互环境，进行系统操作；

所述授时仪用于为所述测试系统和卫星提供时间信息。

3.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述车载测控组合、车载太阳电池模拟阵、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、车载地面电源和车载KVM组合都满足-35℃～+60℃发射车环境温度条件和发射车运输行驶的力学环境条件。

4.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述机柜为19英寸宽，400mm深×650mm高的机柜。

5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述无线测控组合包括：发射天线、接收天线和无线测控组合主机；

其中，

所述发射天线用于向卫星发送调制后的遥控指令；

所述接收天线用于接收卫星传回的卫星遥测数据；

所述无线测控组合主机用于对接收到的总控服务器发送来的遥控指令进行调制，对接收到的卫星遥测数据进行解调，并将解调后的卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器。

6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述总控服务器用于响应主控计算机的控制向无线测控组合发送遥控指令、向车载测控组合发送有线通讯测试命令以及向车载测控组合发送开关量信号测试指令；

接收无线测控组合传送来的解调后的卫星遥测数据，并对所述解调后的卫星遥测数据进行实时解析和分路处理后传送到显示终端进行数据的显示；

响应主控计算机的控制读取授时仪的时间信息，为卫星及所述测试系统授时；

为显示终端提供操作系统环境。

7.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述车载测控组合包括：车载测控组合机箱、继电器、扫描A/D、数字输入、并行A/D和RS-422模块；

其中，

所述继电器、扫描A/D、数字输入、并行A/D和RS-422模块插接在所述车载测控组合机箱中；

其中，所述车载测控组合机箱的高度为4U，并设置有低温加热和高温风冷装置，所述低温加热和高温风冷装置通过螺钉固定在车载测控组合机箱上。

8.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述车载太阳电池模拟阵包括：太阳电池模拟阵和结构框架；

所述太阳电池模拟阵通过结构框架安装在发射车内；

所述车载太阳电池模拟阵用于为卫星充电，高度为2U。

9.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述车载卫星模拟器包括：车载卫星模拟器机箱、车载卫星模拟器硬件和车载卫星模拟器软件；

其中，

所述车载卫星模拟器机箱的前面板包括功能按钮和指示灯，车载卫星模拟器机箱的后面板包括对外接口；

所述车载卫星模拟器用于所述测试系统的自检。

10.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述车载信号适配组合包括：车载信号适配组合机箱；

所述车载信号适配组合机箱的前面板上布置有功能按键；车载信号适配组合机箱的后面板安装有供电输入连接器以及信号输入输出连接器；

车载信号适配组合用于完成卫星与所述测试系统之间的信号连接、转接、处理和变换功能。

11.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述车载供电执行组合包括：车载供电执行组合机箱、车载供电执行组合电源模块、供电控制模块、远程开关机模块、紧急断电模块以及采样模块；

所述车载供电执行组合电源模块用于为车载供电执行组合提供直流电；

所述供电控制模块实现16个通道开关的通断控制，包括给卫星供电的开关和给卫星充电的开关；

所述远程开关机模块用于实现远程开机功能；

所述紧急断电模块用于实现紧急断电，即收到来自车载测控组合的紧急断电指令后，将供电控制模块的16个通道开关断开；

所述采样模块用于采集每个通道开关的通断状态，并将所述通断状态通过测试电缆传递到车载测控组合。

12.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述车载网络交换机包括：交换机板、信息板、光电转换板、车载网络交换机电源模块、8路RJ-45等效的10/100Mbps自适应全双工网络接口以及1路1000Mbps光纤接口；

所述车载网络交换机用于实现发射车上设备之间的信息传输以及发射车上的设备与测试车上的设备之间的信息传输。

13.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述车载地面电源包括：车载地面电源机箱、车载地面电源机箱的附属件、滤波器和两个车载地面电源电源模块；

其中，

所述车载地面电源机箱的附属件包括车载地面电源机箱前面板的开关按钮，以及车载地面电源机箱后面板的连接器；

所述两个车载地面电源电源模块互为热备份；

所述车载地面电源用于给卫星提供直流电。

14.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述发射车和测试车均通过各自油机发电获得电力供应；所述车载测控组合、车载太阳电池模拟阵、车载信号适配组合、车载供电执行组合、车载卫星模拟器、车载网络交换机、车载地面电源和车载KVM组合均由发射车供电；无线测控组合、主控计算机、总控服务器、显示终端、网络交换机和授时仪均由测试车供电。

15.一种根据权利要求1-14中任一项所述的测试系统进行测试的方法，其特征在于，包括步骤：

在开始进行测试时，发射车停放在发射场，测试车停放在离发射车至少第一距离，发射车和测试车之间铺设光纤，光纤做好防火焰处理，通过光纤将车载网络交换机与网络交换机连接，实现发射车与测试车之间的网络通讯；

给发射车和测试车供电，再由发射车和测试车对车上设备进行供电；

供电后使用主控计算机检测发射车与测试车的网络是否为连通状态，检测发射车以及测试车上的各个设备的加电启动情况；

确定发射车与测试车的网络为连通状态且所有设备正常加电启动后，利用车载卫星模拟器完成所述测试系统的自检；

完成测试系统的自检后，使用主控计算机通过网络控制车载测控组合调用扫描A/D、数字输入以及并行A/D开启对卫星模拟量的实时采集监测，同时使用主控计算机通过网络控制车载地面电源将电压经由测试电缆输出到车载供电执行组合，之后再控制车载供电执行组合对卫星实施供电激励；卫星接收到供电激励后启动星上程序；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器向无线测控组合发送遥控指令，无线测控组合通过无线测控组合主机对所述遥控指令进行调制，发射天线将所述调制后的遥控指令发送到卫星上，对卫星实现无线测控；

无线测控组合利用接收天线实时接收卫星传回的第一卫星遥测数据，利用无线测控组合主机对接收到的第一卫星遥测数据进行解调，并将解调后的第一卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器向车载测控组合发送有线通讯测试命令，车载测控组合接收到所述有线通讯测试命令后调用车载测控组合内部的RS-422模块通过测试电缆对卫星实施有线通讯测试，之后通过无线测控组合接收卫星传回的对有线通讯测试做出的响应即第二卫星遥测数据，利用无线测控组合主机对接收到的第二卫星遥测数据进行解调，并将解调后的第二卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器向车载测控组合发送开关量信号测试指令，车载测控组合接收到开关量信号测试指令后调用车载测控组合内部的继电器控制车载信号适配组合通过测试电缆向卫星发送开关量信号；之后通过无线测控组合接收卫星传回的对开关量信号做出的响应即第三卫星遥测数据，利用无线测控组合主机对接收到的第三卫星遥测数据进行解调，并将解调后的第三卫星遥测数据通过网络传送到总控服务器；

总控服务器对所述解调后的第一到第三卫星遥测数据进行实时解析和分路处理，并将解析处理后的第一到第三卫星遥测数据分发到显示终端显示；

使用主控计算机通过网络控制总控服务器从授时仪中读取时间信息，为卫星及所述测试系统授时；

测试完毕后，使用主控计算机控制车载供电执行组合对卫星实施断电，控制车载地面电源将电压卸载，控制车载测控组合停止扫描A/D、数字输入以及并行A/D的实时采集监测，保存所述第一到第三卫星遥测数据。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，

在使用所述测试系统对卫星进行测试时还包括判断第一到第三卫星遥测数据中的卫星蓄电池能源状态，当判断卫星蓄电池能源不充足时，使用车载太阳电池模拟阵对蓄电池进行充电，具体包括：

打开车载太阳电池模拟阵的电源，使用主控计算机通过网络接口控制车载太阳电池模拟阵输出电压信号，电压信号通过测试电缆到达车载供电执行组合，使用主控计算机通过网络控制车载供电执行组合闭合充电开关，最终车载供电执行组合将电压信号通过测试电缆输送到卫星蓄电池，对卫星蓄电池进行充电；

充电过程中实时监测卫星蓄电池能源状态，充电完成后断开车载供电执行组合的充电开关，断开车载太阳电池模拟阵电压输出，并关闭车载太阳电池模拟阵电源。

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