CN113507311B - 一种用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置 - Google Patents

一种用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置，包括控制处理板、显示屏、控制键盘和处理软件：控制处理板遥控或本控设备，监测设备的温度和工作状态；显示屏显示设备状态，包括信道设备的参数、内部温度、电源电压、遥控或本控状态、故障报警信息；控制键盘提供本控输入设备的接口；处理软件安装于控制处理板，遥控或本控设备，监测温度和状态；为卫星地面应用系统信道设备提供了通用的装置简化了硬件品种，降低了设备成本，提高了控制显示装置的操作适用性。

Description

一种用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置
技术领域
本发明属于卫星通信技术领域，具体涉及一种系统集成技术。
背景技术
遥感、通信卫星地面应用系统的信道设备提供相应领域的卫星与地面之间信息、数据的交换传输，包括各频率和带宽的上变频器、下变频器、切换矩阵、低噪声放大器、高功率放大器和调制解调器等。其中，上变频器、下变频器和切换矩阵是遥感、通信卫星地面应用系统的主要信道设备，功能各异，结构形式多采用19英寸标准机箱。
上变频器、下变频器和切换矩阵的控制显示装置，安装于各自内部，实现设备的本控或遥控操作，以及状态检测。本控时，通过前面板控制键盘输入，由控制显示装置执行；遥控时，由控制显示装置通过遥控接口接收上级设备的控制指令，并执行操作；状态检测时，由控制显示装置将设备参数和状态显示在设备前面板显示屏，并通过遥控接口上报上级设备。
传统的上变频器、下变频器和切换矩阵，如国外的MITEQ、NOVELLA和国内中电科第41所等，不同厂家以及不同型号之间，本控和遥控的操作方式繁简不一、前面板显示功能各异，不同类型的信道设备多采用各自专用的控制显示装置和配套软件。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置，以统一的控制处理板、前面板显示屏、控制硬件和处理软件，实现不同上变频器、下变频器和切换矩阵等信道设备的参数设置、信息显示和状态监测，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
装置安装于上变频器、下变频器、切换矩阵的不同信道设备内部：上变频器和下变频器的控制参数包括输入信号频率、输出信号频率和增益，状态信息包括设备参数、内部温度、电源电压、遥控本控状态和故障报警；切换矩阵的控制参数包括输入端口选通、输出端口选通，状态信息包括设备参数、内部温度、电源电压、遥控本控状态和故障报警。
装置包括控制处理板、显示屏、控制键盘和处理软件：控制处理板遥控或本控设备，监测设备的温度和工作状态；显示屏显示设备状态，包括信道设备的参数、内部温度、电源电压、遥控或本控状态、故障报警信息；控制键盘提供本控输入设备的接口；处理软件安装于控制处理板，遥控或本控设备，监测温度和状态。
控制处理板包括CPU、存储器、高速串口控制电路、TTL单端控制电路、TTL差分控制电路、TTL状态输入电路、电压采样电路、温度采集电路、遥控接口电路、显示屏输出电路、控制键盘输入电路；CPU和存储器运行处理软件，存储相应数据；高速串口控制电路、TTL单端控制电路、TTL差分控制电路驱动电压输出，控制变频器、本振、放大器、矩阵开关；TTL状态输入电路、电压采样电路对变频器、本振、放大器、矩阵开关、电源电压的状态和电压采样；温度采集电路采集温度值；遥控接口电路接收遥控指令，发送响应信息；显示屏输出电路驱动显示屏；控制键盘输入电路接收本控输入信号。
显示屏提供主菜单界面和主工作界面：通过主菜单界面显示和通过控制键盘设置设备的通讯地址及地址段、遥控格式和速率；通过主工作界面显示和通过控制键盘设置设备的工作参数和状态。
进一步的，上变频器和下变频器的显示屏主工作界面包括两屏：第一屏显示输入频率、输出频率、增益、设备状态和本控遥控状态，通过控制键盘编辑设置输出频率和增益；第二屏显示设备的电源电压值、本振源锁定状态、本控遥控状态和设备温度。
进一步的，切换矩阵的显示屏主工作界面包括两屏：第一屏显示选通的输入端口或输出端口、设备状态和本控遥控状态，通过控制键盘编辑选通输入端口或输出端口；第二屏显示设备的电源电压值、本控遥控状态和设备温度。
处理软件根据信道设备的种类在显示屏显示控制和状态界面，接收并反馈相应种类的信道设备的遥控指令和查询结果；为每种信道设备划分独立的通讯地址段，每个信道设备配置唯一且本控可变的通讯地址，响应通讯地址的遥控和查询指令；根据本控设置的通讯地址和地址段，切换至设备对应的控制显示界面，执行相应的遥控和本控操作。
进一步的，遥控时响应遥控指令，本控时响应控制键盘的输入，将状态实时显示在显示屏。
本发明的有益效果：针对上变频器、下变频器、切换矩阵等不同类型的信道设备，按统一的控制处理板、处理软件、显示屏、控制键盘等设计，为每个种类的信道设备划分一段独立的通讯地址段，每台信道设备享有唯一且本控可变的通讯地址；处理软件根据主菜单界面设置的通讯地址和地址段，自动切换至设备种类所对应的主工作界面，完成各种上变频器、下变频器、切换矩阵等信道设备的参数控制、信息显示和状态监测，同时具备完整的本控和遥控功能；提供了一种信道设备通用的控制显示装置，简化了硬件品种，降低了设备成本，提高了控制显示装置的操作适用性。
附图说明
图1是装置的结构原理图，图2是软件的处理流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案做具体的说明。
装置的结构原理如图1所示，由控制处理板、显示屏、控制键盘组成，安装于上变频器、下变频器、切换矩阵等不同种类的信道设备内部，用于遥控本控操作和状态检测。
控制处理板为设备提供遥控本控控制、工作状态和温度监测；显示屏显示设备状态，包括各类信道设备的参数、内部温度、电源电压、遥控本控状态、故障报警信息等；控制键盘为设备提供本控输入。
控制处理板安装处理软件，在硬件基础上完成遥控本控操作和状态温度监测。
控制处理板由CPU、存储器和高速串口控制、TTL单端控制、TTL差分控制、TTL状态输入、电压采样、温度采集、遥控接口、显示屏输出、控制键盘输入电路组成。
CPU、存储器电路用于存储和运行处理软件；高速串口控制、TTL单端控制、TTL差分控制电路用于驱动电压输出，对变频器、本振、放大器、矩阵开关进行控制；TTL状态输入、电压采样电路用于对变频器、本振、放大器、矩阵开关、电源电压的状态和电压采样；温度采集电路用于采集温度值；遥控接口电路用于接收遥控指令和发送响应信息；显示屏输出电路用于驱动显示屏显示；控制键盘输入电路用于接收控制键盘的控制输入。
处理软件根据信道设备的不同种类在显示屏显示不同的控制、状态界面，接收和反馈相应种类信道设备的遥控和查询指令；遥控时响应遥控和查询指令，将所有状态实时显示在显示屏上；本控时响应控制键盘的控制输入，将所有状态实时显示在显示屏上。
上变频器、下变频器类信道设备包括输入信号频率、输出信号频率、增益等控制参数，状态信息包括设备参数、内部温度、电源电压、遥本控状态、故障报警信息等。
切换矩阵类信道设备包括输入端口选通、输出端口选通等控制参数，状态信息包括设备参数、内部温度、电源电压、遥本控状态、故障报警信息等。
为每个种类的信道设备划分一段独立的通讯地址段，每台信道设备享有一个唯一但本控可变的通讯地址，并响应本通讯地址下所有正常范围内的遥控控制和查询指令。
例如：7XX0/7X0下变频器地址范围为001～030，2XX0/X0下变频器地址范围为031～
060，X0/2XX0上变频器地址范围为061～090，2XX0/X0下变频器地址范围为091～120，切换矩阵地址范围为151～180，分配矩阵地址范围为181～210。
处理软件根据本控所设置的通讯地址和地址段，自动切换至设备种类所对应的控制显示屏界面，执行相应的遥控和本控功能，如图2所示。
显示屏界面分为主菜单界面和主工作界面两类：主菜单界面用于显示、设置设备的通讯地址和地址段以及遥控格式、速率；主工作界面用于显示、设置各类设备工作参数和显示设备工作状态。
显示屏主菜单界面包含两屏，第一屏显示设备通讯地址、地址段、设备类型，第二屏显示设备的遥控格式、速率；通讯地址、遥控参数均可在显示基础上通过控制键盘编辑更改。
主菜单界面以7XX0/7X0下变频器为例，包含两屏：第一屏显示7XX0/7X0、ADD:001、000-030，7XX0/7X0类型标示和地址范围可通过控制键盘改变设备地址得到；第二屏显示RS485、BAUDRATE[3]、9600bps，波特率可通过控制控制键盘编辑更改。
主工作界面根据设备类型对应不同设置：
7XX0/7X0下变频器显示屏主工作界面包含两屏：正常本控时第一屏显示RF:7XX0.0MHz、IF:7X0MHz、GAIN:10.0dB、OK、Local，输入频率、增益值可通过控制键盘在工作范围内编辑改变；第二屏显示+5V:5.0、+12V:12.0、LO:OK、26.6℃、Local，数据由控制处理板实时采样得到。
2XX0/X0下变频器显示屏主工作界面包含两屏：正常本控时第一屏显示RF:2XX0.0MHz、IF:X0MHz、GAIN:50.0dB、OK、Local，输入频率、增益值可通过控制键盘在工作范围内编辑改变；第二屏显示+5V:5.0、+12V:12.0、LO1:OK、LO2:OK、26.6℃、Local，数据由控制处理板实时采样得到。
X0/2XX0上变频器显示屏主工作界面包含两屏：正常本控时第一屏显示IF:X0MHz、RF:2XX0.0MHz、GAIN:30.0dB、OK、Local，输入频率、增益值可通过控制键盘在工作范围内编辑改变；第二屏显示+5V:5.0、+12V:12.0、LO1:OK、LO2:OK、26.6℃、Local，数据由控制处理板实时采样得到。
2XX0/X0下变频器显示屏主工作界面包含两屏，正常本控时第一屏显示RF:2XX0.0MHz、IF:X0MHz、GAIN:10.0dB、OK、Local，输入频率、增益值可通过控制键盘在工作范围内编辑改变；第二屏显示+5V:5.0、+12V:12.0、LO1:OK、LO2:OK、26.6℃、Local，数据由控制处理板实时采样得到。
切换矩阵显示屏主工作界面包含两屏：正常本控时第一屏显示IN:02、OUT:01、OK、Local，输入端口可通过控制键盘在工作范围内编辑改变；第二屏显示+5V:5.0、+12V:12.0、LO:OK、26.6℃、Local，数据由控制处理板实时采样得到。
分配矩阵显示屏主工作界面包含两屏：正常本控时第一屏显示IN:01、OUT:02、OK、Local，输出端口可通过控制键盘在工作范围内编辑改变；第二屏显示+5V:5.0、+24V:24.0、LO:OK、26.6℃、Local，数据由控制处理板实时采样得到。
上述作为本发明的实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置，安装于上变频器、下变频器、切换矩阵的不同信道设备内部：上变频器和下变频器的控制参数包括输入信号频率、输出信号频率和增益，状态信息包括设备参数、内部温度、电源电压、遥控本控状态和故障报警；切换矩阵的控制参数包括输入端口选通、输出端口选通，状态信息包括设备参数、内部温度、电源电压、遥控本控状态和故障报警；其特征在于，包括：控制处理板、显示屏、控制键盘和处理软件：控制处理板遥控或本控设备，监测设备的温度和工作状态；显示屏显示设备状态，包括信道设备的参数、内部温度、电源电压、遥控或本控状态、故障报警信息；控制键盘提供本控输入设备的接口；处理软件安装于控制处理板，用于配合硬件完成遥控或本控设备、监测温度和状态，根据信道设备的种类在显示屏显示控制和状态界面，接收并反馈相应种类的信道设备的遥控指令和查询结果；为每种信道设备划分独立的通讯地址段，每个信道设备配置唯一且本控可变的通讯地址，响应通讯地址的遥控和查询指令，根据本控设置的通讯地址和地址段，切换至设备对应的控制显示界面，执行相应的遥控和本控操作。
2.根据权利要求1所述的用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置，其特征在于，所述控制处理板，包括：CPU、存储器、高速串口控制电路、TTL单端控制电路、TTL差分控制电路、TTL状态输入电路、电压采样电路、温度采集电路、遥控接口电路、显示屏输出电路、控制键盘输入电路：CPU和存储器运行处理软件，存储相应数据；高速串口控制电路、TTL单端控制电路、TTL差分控制电路驱动电压输出，控制变频器、本振、放大器、矩阵开关；TTL状态输入电路、电压采样电路对变频器、本振、放大器、矩阵开关、电源电压的状态和电压采样；温度采集电路采集温度值；遥控接口电路接收遥控指令，发送响应信息；显示屏输出电路驱动显示屏；控制键盘输入电路接收本控输入信号。
3.根据权利要求1所述的用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置，其特征在于，所述显示屏，包括：提供主菜单界面和主工作界面：通过主菜单界面显示和通过控制键盘设置设备的通讯地址及地址段、遥控格式和速率；通过主工作界面显示和通过控制键盘设置设备的工作参数和状态。
4.根据权利要求3所述的用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置，其特征在于，所述显示屏，包括：上变频器和下变频器的显示屏主工作界面包括两屏：第一屏显示输入频率、输出频率、增益、设备状态和本控遥控状态，通过控制键盘编辑设置输出频率和增益；第二屏显示设备的电源电压值、本振源锁定状态、本控遥控状态和设备温度。
5.根据权利要求3所述的用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置，其特征在于，所述显示屏，包括：切换矩阵的显示屏主工作界面包括两屏：第一屏显示选通的输入端口或输出端口、设备状态和本控遥控状态，通过控制键盘编辑选通输入端口或输出端口；第二屏显示设备的电源电压值、本控遥控状态和设备温度。
6.根据权利要求1所述的用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置，其特征在于，所述处理软件，包括：遥控时响应遥控指令，本控时响应控制键盘的输入，将状态实时显示在显示屏。
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