CN113794509A - 一种遥感卫星载荷的测试系统、测试方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种遥感卫星载荷的测试系统、测试方法、设备及介质，测试系统包括上位机、载荷测试装置和载荷；载荷测试装置，用于根据上位机发送的指令确定载荷数据的输入接口和输出接口，以及向载荷发送遥控指令；载荷，用于响应于遥控指令，通过输入接口向载荷测试装置发送载荷数据；载荷测试装置，用于根据上位机发送的指令对载荷数据进行处理，还用于对处理后的载荷数据进行数据格式转换并通过输出接口发送至上位机；上位机，用于对转换后的载荷数据进行测试，确定载荷测试结果。这样，可以更好地模拟载荷的真实运行状态，对各类载荷的功能进行全面的测试，使测试系统的兼容性更好，提高载荷的测试效率和测试效果。

Description

一种遥感卫星载荷的测试系统、测试方法、设备及介质

技术领域

本申请涉及卫星测试技术领域，尤其是涉及一种遥感卫星载荷的测试系统、测试方法、设备及介质。

背景技术

随着航天技术的不断进步，遥感卫星中载荷系统的技术水平也在不断发展，遥感卫星上载荷的种类和数量越来越多，光学和微波类遥感载荷的分辨率已经达到亚米级。随着上述载荷技术的发展，对载荷的测试系统的需求也在不断提升。

而现有的遥感卫星载荷的测试系统通常是为专检设备，即为某台载荷设备单独定制开发的测试系统，而实际上不同载荷的数据接口、数据传输协议存在差异，这使得现有的测试系统兼容性差。此外，现有的测试系统在测试时不能模拟载荷的真实运行状态，载荷的部分功能无法使用，使得这部分功能只能在与卫星平台进行联调测试时才能得到测试。则一旦出现异常，作业人员只能在联调现场反复调试载荷，载荷的测试效率低、测试效果差。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种遥感卫星载荷的测试系统、测试方法、设备及介质，可以更好地模拟载荷的真实运行状态，对各类载荷的功能进行全面的测试，测试系统的兼容性更好，提高了载荷的测试效率和测试效果。

本申请实施例提供了一种遥感卫星载荷的测试系统，所述测试系统包括上位机、载荷测试装置和载荷；

所述上位机，用于通过第一通信接口向所述载荷测试装置发送测试指令，其中，所述测试指令包括载荷数据的数据传输指令和数据处理指令；

所述载荷测试装置，用于根据所述数据传输指令确定载荷数据输入接口、载荷数据输出接口，以及通过第二通信接口向所述载荷发送遥控指令，其中，所述遥控指令包括控制所述载荷发送载荷数据的指令；

所述载荷，用于响应于所述遥控指令，通过所述载荷数据输入接口向所述载荷测试装置发送载荷数据；

所述载荷测试装置，用于接收所述载荷数据，并根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据；以及根据所述载荷数据输入接口和所述载荷数据输出接口的接口信息，对所述处理后的载荷数据进行数据格式转换，将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机；

所述上位机，用于接收所述转换后的载荷数据，并对所述转换后的载荷数据进行测试，确定载荷测试结果。

进一步的，在所述上位机通过第一通信接口向所述载荷测试装置发送测试指令之前，所述载荷测试装置还用于：

进行状态自检，获取所述载荷测试装置的自检状态数据；以及通过所述第一通信接口将所述自检状态数据发送至所述上位机；

所述上位机，还用于对所述自检状态数据进行判读，若判读通过，则向所述载荷测试装置发送所述测试指令。

进一步的，当所述载荷为遥感相机时，所述载荷测试装置还用于：

通过所述第二通信接口向所述载荷发送广播数据，其中，所述广播数据包括在所述遥感相机获取图像时所述遥感卫星的状态信息；

通过所述载荷数据输入接口接收所述载荷数据，其中，所述载荷数据包括所述遥感相机获取的图像数据和相机辅助数据，其中，所述相机辅助数据包括所述遥感相机从所述广播数据中解析出的所述状态信息。

进一步的，所述载荷测试装置在根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据时，还用于：

对所述载荷数据进行校验，若校验通过，则对所述载荷数据进行数据拼接，得到拼接载荷数据；

从所述拼接载荷数据中提取出所述图像数据和所述相机辅助数据；

对所述图像数据进行压缩，得到压缩图像数据；

将所述压缩图像数据和所述相机辅助数据打包，得到所述处理后的载荷数据。

进一步的，所述载荷测试装置在将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机时，还用于：

将所述转换后的载荷数据存储至存储模块；

读取所述存储模块存储的所述转换后的载荷数据，将所述转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机。

进一步的，所述上位机还用于，通过所述第一通信接口向所述载荷测试装置发送模拟载荷数据指令，其中，所述模拟载荷数据指令包括模拟载荷数据的生成指令，以及模拟载荷数据的输出指令；

所述载荷测试装置，还用于根据所述生成指令生成所述模拟载荷数据，根据所述输出指令确定所述模拟载荷数据的输出接口；根据所述模拟载荷数据的输出接口的接口信息，对所述模拟载荷数据进行数据格式转换，将转换后的模拟载荷数据通过所述模拟载荷数据的输出接口发送至数据传输系统或卫星平台。

进一步的，所述载荷测试装置还用于，通过所述第二通信接口向所述载荷发送遥测请求；

所述载荷，还用于响应于所述遥测请求，通过所述第二通信接口向所述载荷测试装置发送自身遥测数据；

所述载荷测试装置，还用于校验所述自身遥测数据，将校验结果通过所述第一通信接口发送至所述上位机，或将所述自身遥测数据通过所述第一通信接口发送至所述上位机，以使所述上位机对所述自身遥测数据进行校验。

本申请实施例还提供了一种遥感卫星载荷的测试方法，所述测试方法应用于遥感卫星载荷的测试系统，所述测试系统包括上位机、载荷测试装置和载荷，所述测试方法包括；

所述上位机通过第一通信接口向所述载荷测试装置发送测试指令，其中，所述测试指令包括载荷数据的数据传输指令和数据处理指令；

所述载荷测试装置根据所述数据传输指令确定载荷数据输入接口、载荷数据输出接口，以及通过第二通信接口向所述载荷发送遥控指令，其中，所述遥控指令包括控制所述载荷发送载荷数据的指令；

所述载荷响应于所述遥控指令，通过所述载荷数据输入接口向所述载荷测试装置发送所述载荷数据；

所述载荷测试装置接收所述载荷数据，并根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据；

所述载荷测试装置根据所述载荷数据输入接口和所述载荷数据输出接口的接口信息，对所述处理后的载荷数据进行数据格式转换，将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机；

所述上位机接收所述转换后的载荷数据，并对所述转换后的载荷数据进行测试，确定载荷测试结果。

进一步的，在所述上位机通过第一通信接口向所述载荷测试装置发送测试指令之前，所述测试方法还包括：

所述载荷测试装置进行状态自检，获取所述载荷测试装置的自检状态数据；以及通过所述第一通信接口将所述自检状态数据发送至所述上位机；

所述上位机接收所述自检状态数据并对所述自检状态数据进行判读，若判读通过，则向所述载荷测试装置发送所述测试指令。

进一步的，当所述载荷为遥感相机时，所述测试方法还包括：

所述载荷测试装置通过所述第二通信接口向所述载荷发送广播数据，其中，所述广播数据包括在所述遥感相机获取图像时所述遥感卫星的状态信息；

所述载荷测试装置通过所述载荷数据输入接口接收所述载荷数据，其中，所述载荷数据包括所述遥感相机获取的图像数据和相机辅助数据，其中，所述相机辅助数据包括所述遥感相机从所述广播数据中解析出的所述状态信息。

进一步的，所述载荷测试装置根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据，包括：

对所述载荷数据进行校验，若校验通过，则对所述载荷数据进行数据拼接，得到拼接载荷数据；

从所述拼接载荷数据中提取出所述图像数据和所述相机辅助数据；

对所述图像数据进行压缩，得到压缩图像数据；

将所述压缩图像数据和所述相机辅助数据打包，得到所述处理后的载荷数据。

进一步的，所述载荷测试装置将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机，包括：

所述载荷测试装置将所述转换后的载荷数据存储至存储模块；

所述载荷测试装置读取所述存储模块存储的所述转换后的载荷数据，将所述转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机。

进一步的，所述载荷测试方法还包括：

所述上位机通过所述第一通信接口向所述载荷测试装置发送模拟载荷数据指令，其中，所述模拟载荷数据指令包括模拟载荷数据的生成指令，以及模拟载荷数据的输出指令；

所述载荷测试装置根据所述生成指令生成所述模拟载荷数据，根据所述输出指令确定所述模拟载荷数据的输出接口，以及根据所述模拟载荷数据的输出接口的接口信息，对所述模拟载荷数据进行数据格式转换，将转换后的模拟载荷数据通过所述模拟载荷数据的输出接口发送至数据传输系统或卫星平台。

进一步的，所述载荷测试方法还包括：

所述载荷测试装置通过所述第二通信接口向所述载荷发送遥测请求；

所述载荷响应于所述遥测请求，通过所述第二通信接口向所述载荷测试装置发送自身遥测数据；

所述载荷测试装置校验所述自身遥测数据，将校验结果通过所述第一通信接口发送至所述上位机，或将所述自身遥测数据通过所述第一通信接口发送至所述上位机，以使所述上位机对所述自身遥测数据进行校验。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的测试方法的步骤。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的测试方法的步骤。

本申请实施例提供的遥感卫星载荷的测试系统、测试方法、设备及介质，与现有技术中的兼容性差、测试功能不全面的测试系统相比，可以更好地模拟载荷的真实运行状态，在没有卫星平台参与的情况下即可对各类载荷的功能进行全面的测试，提高了载荷的测试效率和测试效果。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种遥感卫星载荷的测试系统的结构示意图；

图2示出了本申请实施例所提供的一种遥感卫星载荷的测试方法的流程图；

图3示出了本申请实施例所提供的一种载荷测试装置的电路结构示意图；

图4示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于针对遥感卫星中载荷的测试场景。

经研究发现，现有的遥感卫星载荷的测试系统通常是为专检设备，即为某台载荷设备单独定制开发的测试系统，而实际上不同载荷的数据接口、数据传输协议存在差异，这使得现有的测试系统兼容性差。此外，现有的测试系统在测试时不能模拟载荷的真实运行状态，载荷的部分功能无法使用，使得这部分功能只能在与卫星平台进行联调测试时才能得到测试。则一旦出现异常，作业人员只能在联调现场反复调试载荷，载荷的测试效率低、测试效果差。

基于此，本申请实施例提供了一种遥感卫星载荷的测试系统，更好地模拟载荷的真实运行状态，在没有卫星平台或其他卫星分系统的参与的情况下即对各类载荷的功能进行全面的测试，提高了载荷的测试效率和测试效果。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种遥感卫星载荷的测试系统的结构示意图。如图1中所示，本申请实施例提供的测试系统100，包括：上位机110、载荷测试装置120和载荷130；

所述上位机110，用于通过第一通信接口向所述载荷测试装置120发送测试指令，其中，所述测试指令包括载荷数据的数据传输指令和数据处理指令；

具体的，上位机110可以是计算机，上位机110中运行载荷测试软件。测试开始后，上位机110通过第一通信接口向载荷测试装置120发送测试指令。第一通信接口包括CAN总线接口和/或RS-422接口和/或以太网接口。

所述载荷测试装置120，用于根据所述数据传输指令确定载荷数据输入接口、载荷数据输出接口，以及通过第二通信接口向所述载荷130发送遥控指令，其中，所述遥控指令包括控制所述载荷130发送载荷数据的指令；

这里，载荷是指卫星上搭载的，用于执行卫星特定任务的仪器、设备和分系统等。对于遥感卫星，其所搭载的载荷130包括遥感类载荷和科学类载荷。遥感类载荷是指对地观测的各种遥感器，常见的如遥感相机；科学类载荷是指用于空间环境探测、天文观测和空间科学试验的各类实验载荷。

其中，第二通信接口包括CAN总线接口或RS-422接口和/或以太网接口；载荷测试装置120兼容多种载荷数据接口，包括TLK2711接口、CXP接口、GTX接口、Camera Link接口、以太网接口、高速LVDS接口、低速LVDS接口和SPI接口等。载荷130根据自身接口的种类连接相应的载荷数据输入接口发送载荷数据。上位机110根据自身接口的种类连接相应的载荷数据输出接口接收载荷数据。进一步的，因为上位机110兼容的接口种类较少，载荷130还可以通过载荷数据输出接口连接数据采集卡，再由数据采集卡连接上位机110，以向上位机110发送载荷数据。

具体的，载荷测试装置120在接收到测试指令后，根据测试指令中的数据传输指令确定在本次测试中载荷数据的输入接口和输出接口，并响应于数据传输指令，向载荷130发送遥控指令。

这样，当载荷测试装置120向载荷130发送遥控指令时，载荷测试装置120可以模拟卫星平台向载荷发送遥控指令的功能，对载荷130接收并响应卫星平台遥控指令的功能进行测试。

所述载荷130，用于响应于所述遥控指令，通过所述载荷数据输入接口向所述载荷测试装置120发送载荷数据；

具体的，载荷数据包括载荷130执行特定任务获得的数据，例如遥感相机拍摄的图像数据。

所述载荷测试装置120，用于接收所述载荷数据，并根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据；

具体的，载荷测试装置120根据数据传输指令确定载荷数据输出接口后，从其兼容的多种数据接口中选择所述载荷数据输出接口接收载荷数据，并根据数据处理指令对载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据。

所述载荷测试装置120，还用于根据所述载荷数据输入接口和所述载荷数据输出接口的接口信息，对所述处理后的载荷数据进行数据格式转换，将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机110；

具体的，载荷数据输入接口和载荷数据输出接口的接口种类、数据传输协议可能不同，因此，需要对载荷数据输入接口和所述载荷数据输出接口的接口信息，对处理后的载荷数据进行数据格式转换，将转换后的载荷数据通过载荷数据输出接口直接发送上位机110，或将转换后的载荷数据通过载荷数据输出接口发送至数据采集装置，再由数据采集装置转发给上位机110。

这样，载荷测试装置120还具备数据接口转换功能，可用作数据接口转换装置。例如，某台遥感相机的载荷数据接口为TLK2711接口，而数据传输系统的载荷数据接口为Camera Link接口，二者的数据接口并不匹配。此时，可将遥感相机和数据传输系统分别连接到载荷测试装置120进行数据接口的转换。

所述上位机110，用于接收所述转换后的载荷数据，并对所述转换后的载荷数据进行测试，确定载荷测试结果。

具体的，上位机110通过其中运行的测试软件，对转换后的载荷数据进行测试，确定载荷130发送的载荷数据是否正确，最终确定载荷的测试结果。

需要说明的是，实际上，当遥感卫星在轨运行时，载荷的真实工作过程如下：载荷接收卫星平台的遥控指令，将载荷数据发送给数据传输系统，数据传输系统对载荷数据进行各项处理工作，将处理完的数据通过数据传输通道发送至地面测控站。

因此，通过上述实施方式，本申请提供的测试系统100在对载荷130进行测试的过程中，对载荷130发送载荷数据的功能以及对载荷130接收卫星平台遥控指令的功能进行了测试。这样，载荷测试装置120同时模拟了卫星平台和数据传输系统的功能，从而更好地模拟了卫星在轨运行时载荷130的真实工作状态，对载荷功能的测试更加全面。进一步的，该测试系统100在无卫星平台及其他分系统配合下即可完成载荷130各数据接口和功能的验证，可用于载荷的研发过程中也可以应用于载荷交付验收的阶段，避免了相关测试工作对卫星平台的依赖，提升了载荷研发验证的自主化程度，可实现卫星平台与载荷的并行研发，进而提升了微纳卫星研发的效率。

此外，因为载荷测试装置120兼容的数据接口种类繁多，使得本申请提供的测试系统100的兼容性好，可以对不同种类的载荷进行测试。

在一种可能的实施方式中，在所述上位机110向载荷测试装置120发送测试指令之前，对载荷测试装置120加电，载荷测试装置120进行状态自检，获取自检状态数据并发送至上位机110；上位机110对自检状态数据进行判读，若判读通过，则向载荷测试装置120发送测试指令；若判读未通过，则中止测试进行故障排查。

在一种可能的实施方式中，当所述载荷130为遥感相机时，所述载荷测试装置120还用于：通过所述第二通信接口向所述载荷130发送广播数据，其中，所述广播数据包括在所述遥感相机获取图像数据时所述遥感卫星的状态信息；通过所述载荷数据输入接口接收所述载荷数据，其中，所述载荷数据包括所述遥感相机获取的图像数据和相机辅助数据，其中，所述相机辅助数据包括所述遥感相机从所述广播数据中解析出的所述状态信息。

需要说明的是，在遥感卫星的实际运行过程中，载荷在执行特定任务时需要确定遥感卫星的状态信息。作为示例，遥感相机获取图像数据时，遥感相机需要确定遥感卫星的状态信息，比如获取图像数据的时间信息，卫星的定位信息和卫星的姿态信息等。这样的状态信息是卫星平台以广播数据的形式向载荷发送的。遥感相机在接收到广播数据后，会解析出其中的状态信息并将状态信息打包成相机辅助数据，将获取的图像数据和相机辅助数据一同发送给数据传输系统，再由数据传输系统传输给地面测控站，使得地面测控站在接收数据并解析后，能够确定拍摄该图像的准确时间，拍摄时卫星的位置和姿态等信息。

因此，载荷测试装置120向载荷130发送广播数据并接收载荷130发送的载荷数据以进行后续数据验证。这样，载荷测试装置120模拟了卫星平台向载荷130发送广播数据的过程，能够对载荷130对广播数据的接收和处理功能进行测试。

在一种可能的实施方式中，所述载荷测试装置120在根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据时，还用于：

对所述载荷数据进行校验，若校验通过，则对所述载荷数据进行数据拼接，得到拼接载荷数据；从所述拼接载荷数据中提取出所述图像数据和所述相机辅助数据；对所述图像数据进行压缩，得到压缩图像数据；将所述压缩图像数据和所述相机辅助数据打包，得到所述处理后的载荷数据。

首先，载荷测试装置120在接收到载荷数据后，对载荷数据的数据传输的格式进行校验，如载荷数据的数据帧的连续性、数据帧的长度、数据帧的校验区以及数据内容。为提升遥感相机能够获取的图像的幅宽，遥感相机发送的载荷数据通常为多路数据，因此在校验通过后，载荷测试装置120会对多路载荷数据的匹配性及一致性进行验证，并多路载荷数据进行拼接，得到拼接载荷数据。

其次，当载荷130为遥感相机时，载荷数据中包括了图像数据和相机辅助数据。载荷测试装置120分别提取图像数据和相机辅助数据，按照数据处理指令中的压缩方式和压缩比对图像数据进行压缩，得到压缩图像数据；再将压缩图像数据和相机辅助数据打包，得到处理后的载荷数据，以将载荷数据发送给上位机110，由上位机110对载荷数据进行测试，确定载荷是否获取了正确的取图像数据和相机辅助数据。

这样，载荷测试装置120可以模拟数据传输系统的功能。在载荷与卫星平台的联调测试或整星测试时，若数据传输系统出现不能按时交付等异常情况，可以由载荷测试装置120模拟数据传输系统进行测试工作，避免延误测试进程。

在一种可能的实施方式中，所述载荷测试装置120在将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机110时，还用于：将所述转换后的载荷数据存储至存储模块；读取所述存储模块存储的所述转换后的载荷数据，将所述转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机110。

具体的，载荷测试装置120与上位机110之间的数据传输速率可能较慢，因此，载荷测试装置120可以先将转换后的载荷数据存储至载荷测试装置120内的存储模块，再读取存储模块中存储的载荷数据并发送至上位机110。

在一种可能的实施方式中，所述上位机110还用于，通过所述第一通信接口向所述载荷测试装置120发送模拟载荷数据指令，其中，所述模拟载荷数据指令包括模拟载荷数据的生成指令，以及模拟载荷数据的输出指令；

所述载荷测试装置120，还用于根据所述生成指令生成所述模拟载荷数据，根据所述输出指令确定所述模拟载荷数据的输出接口；根据所述模拟载荷数据的输出接口的接口信息，对所述模拟载荷数据进行数据格式转换，将转换后的模拟载荷数据通过所述模拟载荷数据的输出接口发送至数据传输系统或卫星平台。

具体的，上位机110可以向载荷测试装置120发送模拟载荷数据指令以控制载荷测试装置120产生模拟载荷数据。其中，模拟载荷数据指令包括模拟载荷数据的生成指令，以及模拟载荷数据的输出指令。

载荷测试装置120根据生成指令生成所述模拟载荷数据。这里，载荷测试装置120产生模拟载荷数据的方式包括读取存储模块中存储的历史载荷数据，将历史载荷数据作为模拟载荷数据输出；或根据上位机110发送的生成指令中的配置参数自行生成模拟数据，如上位机110指定模拟生成黑白条图像、棋盘格图像或者递增数据等；或上位机110发送的生成指令中包括了模拟载荷数据，载荷测试装置120读取出生成指令中的模拟载荷数据。

载荷测试装置120还根据所述输出指令确定模拟载荷数据的输出接口；根据所述模拟载荷数据的输出接口的接口信息，对生成的模拟载荷数据进行数据格式转换，将转换后的模拟载荷数据通过所述模拟载荷数据的输出接口发送给真实的数据传输系统或卫星平台。

这样，载荷测试装置120可以根据上位机110的指令来模拟载荷以产生载荷数据，因此本申请提供的测试系统还可以应用于对数据传输系统的单机测试工作中，通过模拟载荷来为数据传输系统提供待传输的模拟载荷数据。此外，在载荷与卫星平台的联调测试或整星测试时，若载荷出现不能按时交付等异常情况，可以由载荷测试装置120模拟载荷进行测试工作，避免延误测试进程。

在一种可能的实施方式中，所述载荷测试装置120还用于，通过所述第二通信接口向所述载荷发送遥测请求；所述载荷130，还用于响应于所述遥测请求，通过所述第二通信接口向所述载荷测试装置120发送自身遥测数据；所述载荷测试装置120，还用于校验所述自身遥测数据，将校验结果通过所述第一通信接口发送至所述上位机110，或将所述自身遥测数据通过所述第一通信接口发送至所述上位机110，以使所述上位机110对所述自身遥测数据进行校验。

需要说明的是，在遥感卫星的实际运行过程中，卫星平台会向载荷发送遥控指令，遥控指令包括用于改变载荷的工作状态的指令，如控制载荷开关机，控制载荷发送载荷数据。因此，响应于接收到的遥控指令，载荷的自身遥测数据也会发生变化。卫星平台会定期向载荷发送遥测请求，载荷根据遥测请求向卫星平台发送自身遥测数据，这里，自身遥测数据包括表征载荷的工作状态的数据，如电流、电压、温度和工作时长等。

对应上述实施方式，本申请提供的载荷测试装置120还可以模拟卫星平台，对载荷130接收遥控指令改变工作状态以及发送自身遥测数据的功能进行测试。通过对自身遥测数据的校验，确定载荷130是否正确接收了遥控指令，是否根据遥控指令正确地调整了工作状态。载荷测试装置120可以直接校验自身遥测数据，将校验结果通过第一通信接口发送至上位机110，或将自身遥测数据通过第一通信接口转发至上位机110，以使上位机110对自身遥测数据进行校验。

本申请实施例提供的遥感卫星载荷的测试系统，与现有技术中的兼容性差、测试功能不全面的测试系统相比，可以更好地模拟载荷的真实运行状态，在没有卫星平台或其他系统参与的情况下即可对各类载荷的功能进行全面的测试，提高了载荷的测试效率和测试效果。

请参阅图2，图2为本申请另一实施例提供的一种遥感卫星载荷的测试方法的流程图。如图2中所示，本申请实施例提供的测试方法，包括：

S201、所述上位机通过第一通信接口向所述载荷测试装置发送测试指令，其中，所述测试指令包括载荷数据的数据传输指令和数据处理指令。

S202、所述载荷测试装置根据所述数据传输指令确定载荷数据输入接口、载荷数据输出接口，以及通过第二通信接口向所述载荷发送遥控指令，其中，所述遥控指令包括控制所述载荷发送载荷数据的指令。

S203、所述载荷响应于所述遥控指令，通过所述载荷数据输入接口向所述载荷测试装置发送所述载荷数据。

S204、所述载荷测试装置接收所述载荷数据，并根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据。

S205、所述载荷测试装置根据所述载荷数据输入接口和所述载荷数据输出接口的接口信息，对所述处理后的载荷数据进行数据格式转换，将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机。

S206、所述上位机接收所述转换后的载荷数据，并对所述转换后的载荷数据进行测试，确定载荷测试结果。

进一步的，在所述上位机通过第一通信接口向所述载荷测试装置发送测试指令之前，所述测试方法还包括：

所述载荷测试装置进行状态自检，获取所述载荷测试装置的自检状态数据；以及通过所述第一通信接口将所述自检状态数据发送至所述上位机。

所述上位机接收所述自检状态数据并对所述自检状态数据进行判读，若判读通过，则向所述载荷测试装置发送所述测试指令。

进一步的，当所述载荷为遥感相机时，所述测试方法还包括：

所述载荷测试装置通过所述第二通信接口向所述载荷发送广播数据，其中，所述广播数据包括在所述遥感相机获取图像时所述遥感卫星的状态信息。

所述载荷测试装置通过所述载荷数据输入接口接收所述载荷数据，其中，所述载荷数据包括所述遥感相机获取的图像数据和相机辅助数据，其中，所述相机辅助数据包括所述遥感相机从所述广播数据中解析出的所述状态信息。

进一步的，所述载荷测试装置根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据，包括：

对所述载荷数据进行校验，若校验通过，则对所述载荷数据进行数据拼接，得到拼接载荷数据。

从所述拼接载荷数据中提取出所述图像数据和所述相机辅助数据。

对所述图像数据进行压缩，得到压缩图像数据。

将所述压缩图像数据和所述相机辅助数据打包，得到所述处理后的载荷数据。

进一步的，所述载荷测试装置将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机，包括：

所述载荷测试装置将所述转换后的载荷数据存储至存储模块。

所述载荷测试装置读取所述存储模块存储的所述转换后的载荷数据，将所述转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机。

进一步的，所述载荷测试方法还包括：

所述上位机通过所述第一通信接口向所述载荷测试装置发送模拟载荷数据指令，其中，所述模拟载荷数据指令包括模拟载荷数据的生成指令，以及模拟载荷数据的输出指令。

所述载荷测试装置根据所述生成指令生成所述模拟载荷数据，根据所述输出指令确定所述模拟载荷数据的输出接口，以及根据所述模拟载荷数据的输出接口的接口信息，对所述模拟载荷数据进行数据格式转换，将转换后的模拟载荷数据通过所述模拟载荷数据的输出接口发送至数据传输系统或卫星平台。

进一步的，所述载荷测试方法还包括：

所述载荷测试装置通过所述第二通信接口向所述载荷发送遥测请求。

所述载荷响应于所述遥测请求，通过所述第二通信接口向所述载荷测试装置发送自身遥测数据。

所述载荷测试装置校验所述自身遥测数据，将校验结果通过所述第一通信接口发送至所述上位机，或将所述自身遥测数据通过所述第一通信接口发送至所述上位机，以使所述上位机对所述自身遥测数据进行校验。

请参阅图3，图3为本申请实施例所提供的一种载荷测试装置的电路结构示意图。如图3中所示，本申请实施例提供的载荷测试装置采用FPGA+ARM的主控架构，载荷测试装置包括两片现场可编程逻辑门阵列FPGA_1和FPGA_2以及ARM处理器，FPGA_1通过GTX接口FPGA_2，FPGA_1和FPGA_2分别通过SPI接口连接ARM。

FPGA_1上设置有TLK2711接口、CXP接口、GTX接口和以太网接口，FPGA_2上设置有Camera Link接口、以太网接口、高速LVDS接口、低速LVDS接口和SPI接口，ARM上设置有SPI接口、高速LVDS接口、CAN总线接口、RS-422接口和以太网接口。

需要说明的是，FPGA_1、FPGA_2和ARM还可以连接其他种类的载荷数据接口，本申请在此不做任何限制。

FPGA_1和FPGA_2分别连接固态硬盘NVMe SSD用于数据存储，NVMe SSD具有数据读写速率快且存储容量大的优势，其容量选用4TB产品，可满足测试中数据存储的需求；FPGA_1和FPGA_2分别连接DDR3芯片用于载荷数据输入输出、数据处理以及载荷数据存取过程中的数据缓存工作；FPGA_1连接ADV212芯片用于完成数据压缩功能；ARM连接FLASH存储器用于数据存储。

ARM上设置的CAN总线接口、RS-422接口和以太网接口用于连接上位机和载荷，以接收上位机发送的测试指令，向上位机发送自检状态数据，向载荷发送遥控指令、广播数据和遥测请求等。

FPGA_1和FPGA_2上设置的各种接口用于连接各类载荷，以接受各类载荷发送的载荷数据。FPGA_1和FPGA_2对所述载荷数据进行处理和转换，处理和转换后的载荷数据可以发送给ARM，再由ARM发送至上位机；也可以通过FPGA_1和FPGA_2上设置的各种接口连接数据采集装置，再由数据采集装置连接到上位机以发送载荷数据；其中，FPGA_1和FPGA_2上设置的以太网接口也可以直接连接到上位机发送数据。

也就是说，根据上位机的测试指令，载荷数据可以在FPGA_1、FPGA_2和ARM之间自由交互，例如，TLK2711接口输入的数据可以通过TLK2711接口输出，可以经过数据格式转换后经Camera Link接口输出或者高速LVDS接口输出，或经过数据处理和数据格式转换后通过CAN总线接口发送给上位机。

请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图4中所示，所述电子设备400包括处理器410、存储器420和总线430。

所述存储器420存储有所述处理器410可执行的机器可读指令，当电子设备400运行时，所述处理器410与所述存储器420之间通过总线430通信，所述机器可读指令被所述处理器410执行时，可以执行如上述图2所示方法实施例中的控制方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图2所示方法实施例中的控制方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种遥感卫星载荷的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括上位机、载荷测试装置和载荷；

所述上位机，用于通过第一通信接口向所述载荷测试装置发送测试指令，其中，所述测试指令包括载荷数据的数据传输指令和数据处理指令；

所述载荷测试装置，用于根据所述数据传输指令确定载荷数据输入接口、载荷数据输出接口，以及通过第二通信接口向所述载荷发送遥控指令，其中，所述遥控指令包括控制所述载荷发送载荷数据的指令；

所述载荷，用于响应于所述遥控指令，通过所述载荷数据输入接口向所述载荷测试装置发送载荷数据；

所述载荷测试装置，用于接收所述载荷数据，并根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据；以及根据所述载荷数据输入接口和所述载荷数据输出接口的接口信息，对所述处理后的载荷数据进行数据格式转换，将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机；

所述上位机，用于接收所述转换后的载荷数据，并对所述转换后的载荷数据进行测试，确定载荷测试结果。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，在所述上位机通过第一通信接口向所述载荷测试装置发送测试指令之前，所述载荷测试装置还用于：

进行状态自检，获取所述载荷测试装置的自检状态数据；以及通过所述第一通信接口将所述自检状态数据发送至所述上位机；

所述上位机，还用于对所述自检状态数据进行判读，若判读通过，则向所述载荷测试装置发送所述测试指令。

3.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，当所述载荷为遥感相机时，所述载荷测试装置还用于：

通过所述第二通信接口向所述载荷发送广播数据，其中，所述广播数据包括在所述遥感相机获取图像数据时所述遥感卫星的状态信息；

通过所述载荷数据输入接口接收所述载荷数据，其中，所述载荷数据包括所述遥感相机获取的图像数据和相机辅助数据，其中，所述相机辅助数据包括所述遥感相机从所述广播数据中解析出的所述状态信息。

4.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述载荷测试装置在根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据时，还用于：

对所述载荷数据进行校验，若校验通过，则对所述载荷数据进行数据拼接，得到拼接载荷数据；

从所述拼接载荷数据中提取出所述图像数据和所述相机辅助数据；

对所述图像数据进行压缩，得到压缩图像数据；

将所述压缩图像数据和所述相机辅助数据打包，得到所述处理后的载荷数据。

5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述载荷测试装置在将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机时，还用于：

将所述转换后的载荷数据存储至存储模块；

读取所述存储模块存储的所述转换后的载荷数据，将所述转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机。

6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述上位机还用于，通过所述第一通信接口向所述载荷测试装置发送模拟载荷数据指令，其中，所述模拟载荷数据指令包括模拟载荷数据的生成指令，以及模拟载荷数据的输出指令；

所述载荷测试装置，还用于根据所述生成指令生成所述模拟载荷数据，根据所述输出指令确定所述模拟载荷数据的输出接口；根据所述模拟载荷数据的输出接口的接口信息，对所述模拟载荷数据进行数据格式转换，将转换后的模拟载荷数据通过所述模拟载荷数据的输出接口发送至数据传输系统或卫星平台。

7.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述载荷测试装置还用于，通过所述第二通信接口向所述载荷发送遥测请求；

所述载荷，还用于响应于所述遥测请求，通过所述第二通信接口向所述载荷测试装置发送自身遥测数据；

所述载荷测试装置，还用于校验所述自身遥测数据，将校验结果通过所述第一通信接口发送至所述上位机，或将所述自身遥测数据通过所述第一通信接口发送至所述上位机，以使所述上位机对所述自身遥测数据进行校验。

8.一种遥感卫星载荷的测试方法，其特征在于，所述测试方法应用于遥感卫星载荷的测试系统，所述测试系统包括上位机、载荷测试装置和载荷，所述测试方法包括；

所述上位机通过第一通信接口向所述载荷测试装置发送测试指令，其中，所述测试指令包括载荷数据的数据传输指令和数据处理指令；

所述载荷测试装置根据所述数据传输指令确定载荷数据输入接口、载荷数据输出接口，以及通过第二通信接口向所述载荷发送遥控指令，其中，所述遥控指令包括控制所述载荷发送载荷数据的指令；

所述载荷响应于所述遥控指令，通过所述载荷数据输入接口向所述载荷测试装置发送所述载荷数据；

所述载荷测试装置接收所述载荷数据，并根据所述数据处理指令对所述载荷数据进行处理，得到处理后的载荷数据；

所述载荷测试装置根据所述载荷数据输入接口和所述载荷数据输出接口的接口信息，对所述处理后的载荷数据进行数据格式转换，将转换后的载荷数据通过所述载荷数据输出接口发送至所述上位机；

所述上位机接收所述转换后的载荷数据，并对所述转换后的载荷数据进行测试，确定载荷测试结果。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如权利要求8所述的测试方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求8所述的测试方法的步骤。

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