CN114257294A - 一体化综合电子系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种一体化综合电子系统及其使用方法，包括：双测控模块，被配置为包括两个测控模块，以满足航天器对多模测控的需求和测控系统的冗余度；其中所述双测控模块中的任意一个测控模块均能够被替换为北斗短报文模块，以使得双测控模块满足测控结合北斗短报文的应用需求；一体化综合电子星务处理器，被配置为作为整个系统核心，完成航天器任务的调度和管理；其中一体化综合电子系统还被配置为：将双测控模块和双模导航模块的数字信号放在同一片FPGA中处理，以融合测控和导航功能；测控和导航功能与一体化综合电子星务处理器集成为单板一体化的综合电子系统，以实现以高性能星务处理为中心，集成双模测控和双模导航功能。

Description

一体化综合电子系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种一体化综合电子系统及其使用方法。

背景技术

传统航天器采用分系统的设计方式，各分系统相对独立，如姿轨控、星务、测控、数传等，星务计算机负责完成航天器任务的调度和管理，测控接收并处理上行遥控信号，获得上行遥控数据，同时，接收来自于星务计算机的下行遥测数据，获得下行遥测信号；测控与星务配合地面测控系统完成对航天器的捕获跟踪、遥测、遥控、测距等。星务计算机与其它系统分属于不同的系统或单机中，系统间互联关系复杂，通用能力较弱，进一步导致了研发效率较低、研发成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体化综合电子系统及其使用方法，以解决现有的航天器综合电子系统设计研发效率较低的问题。

本发明的目的在于提供一种一体化综合电子系统及其使用方法，以解决现有的航天器综合电子系统开发成本较高的问题。

本发明的目的在于提供一种一体化综合电子系统及其使用方法，以解决现有的航天器综合电子系统不能实现高效快捷商业卫星的研制的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种一体化综合电子系统及其使用方法，包括：

双测控模块，被配置为包括两个测控模块，以满足航天器对多模测控的需求和测控系统的冗余度；其中所述双测控模块中的任意一个测控模块均能够被替换为北斗短报文模块，以使得双测控模块满足测控结合北斗短报文的应用需求；

一体化综合电子星务处理器，被配置为作为整个系统核心，完成航天器任务的调度和管理；

其中一体化综合电子系统还被配置为：

将双测控模块和双模导航模块的数字信号放在同一片FPGA中处理，以融合测控和导航功能；

测控和导航功能与一体化综合电子星务处理器集成为单板一体化的综合电子系统，以实现以高性能星务处理为中心，集成双模测控和双模导航功能。

可选的，在所述的一体化综合电子系统中，测控和导航功能与一体化综合电子星务处理器集成为单板一体化的综合电子系统通过以下模块实现：

第一测控射频前端，用于第一测控射频信号与中频信号之间的转换；

第二测控射频前端，用于第二测控射频信号与中频信号之间的转换；

GNSS射频前端，用于对GNSS天线接收到的GNSS射频信号进行滤波和放大；

第一中频处理模块，用于第一测控射频前端输出的中频信号的数字化；

第二中频处理模块，用于第二测控射频前端输出的中频信号的数字化；以及

GNSS多功能芯片，用于实现对GNSS射频信号的放大、下变频和对模拟信号的数字化。

可选的，在所述的一体化综合电子系统中，测控和导航功能与一体化综合电子星务处理器集成为单板一体化的综合电子系统还通过以下模块实现：

大容量FPGA，用于对第一中频处理模块和第二中频处理模块发送的数字信号进行处理并发送至高性能处理模块，同时产生数字信号发送至第一中频处理模块和第二中频处理模块；

大容量FPGA，还用于对GNSS多功能芯片发送的数字信号进行转换和解算处理，生成航天器的位置、速度和时间，发送至高性能处理模块；

配置管理模块，用于对大容量FPGA进行配置、加载、刷新和实时监测；

高性能处理模块，用于与大容量FPGA之间进行信号交互和实时通讯，同时通过对外接口/总线实现一体化综合电子系统与星上其它单机间的通信互联；

第一中频处理模块，还用于大容量FPGA输出数字信号的模拟化，以提供至第一测控射频前端；

第二中频处理模块，还用于大容量FPGA输出数字信号的模拟化，以提供至第二测控射频前端。

本发明还提供一种如上所述的一体化综合电子系统的使用方法，第一测控射频前端具备测控射频接收通道和测控射频发射通道，测控射频接收通道和测控射频发射通道均采用一次变频方式；

测控射频接收通道通过射频连接器接收来自测控接收天线的射频信号，并对射频信号进行隔离、放大、滤波和下变频处理后，转换为中频信号后再滤波、放大、AGC放大和衰减后送至第一中频处理模块；

来自第一中频处理模块的发射中频信号，进行上变频、放大、滤波和隔离后，转换为射频信号，经射频连接器送至测控发射天线，由测控发射天线辐射出去。

可选的，在所述的一体化综合电子系统的使用方法中，第二测控射频前端的使用方法与第一测控射频前端的使用方法相同，第二测控射频前端为北斗短报文模块，满足测控结合北斗短报文的应用需求，第二中频处理模块的使用方法同第一中频处理模块；

GNSS射频前端通过射频连接器接收来自GNSS天线的信号，经滤波和放大后经功分器分为1路GPS信号和1路BD信号，1路GPS信号和1路BD信号发送至GNSS多功能芯片进行处理。

可选的，在所述的一体化综合电子系统的使用方法中，第一中频处理模块具备测控中频接收和发射功能，第一中频处理模块接收来自第一测控射频前端输出的接收中频信号，将接收中频信号进行数字化处理后发送至大容量FPGA进行数字信号处理，同时接收来自大容量FPGA的数字信号，将该数字信号转换为发射中频模拟信号后送至第一测控射频前端；

第二中频处理模块的使用方法与第一中频处理模块的使用方法相同；

GNSS多功能芯片接收来自GNSS射频前端的GNSS信号，经滤波、放大和混频后转换为数字信号，发送至大容量FPGA进行数字信号处理和信息解算处理。

可选的，在所述的一体化综合电子系统的使用方法中，大容量FPGA具备多通道信道的数字信号处理能力，支持双测控结合GNSS接收机的并行工作；

大容量FPGA用于对第一中频处理模块和第二中频处理模块发送的数字信号进行处理，并产生需要的数字信号送至第一中频处理模块和第二中频处理模块；

大容量FPGA对GNSS多功能芯片发送的导航信号进行数字信号处理并解算成位置、速度和时间发送至高性能处理模块；

大容量FPGA通过软件配置，将射频通道配置为S频段扩频测控、USB测控、扩频测控结合随遇测控。

可选的，在所述的一体化综合电子系统的使用方法中，配置管理模块用于对大容量FPGA的配置、加载、刷新和在轨重构，并将大容量FPGA的状态信息与高性能处理模块实时进行交互；

高性能处理模块完成航天器平台星务计算、管理和调度功能，与大容量FPGA完成航天器上星务与测控、导航间的实时信息交互，并通过配置管理模块动态监控大容量FPGA的工作状态；

高性能处理模块通过对外接口/总线完成一体化综合电子系统与星上其它单机的通信；

高性能处理模块通过其高速接口进行外部传感器连接、路由交换和图像处理，实现高速数据处理和信息交换。

可选的，在所述的一体化综合电子系统的使用方法中，一体化综合电子星务处理器为中心，集成双模测控、双模导航功能，根据实际需求进行配置；

一体化综合电子星务处理器作为整个一体化综合电子系统的核心，负责完成航天器任务的调度和管理；

一体化综合电子星务处理器具有2路1Mbps速率的CAN总线接口、2路1Mbps/4Mbps速率的1553B总线接口、3路400Mbps速率的SpaceWire接口、1路1x/4x模式RapidIO接口、1路1x/2x模式PCIe接口、1路以太网、1路DDR2/3存储器接口、1路外部异步存储器接口、SPI接口和UART接口，满足航天器多种通信方式的应用需求；

一体化综合电子星务处理器的运算能力为：定点2272DMIPS@400MHz/浮点640MWIPS@400MHz，对在轨数据进行实时处理，满足网络实时通信要求高的应用需求。

可选的，在所述的一体化综合电子系统的使用方法中，还包括：

一体化综合电子星务处理器在满足航天器平台星务功能的同时，通过高速接口连接外部传感器、路由交换、图像处理功能模块，实现高速数据处理和信息交换；

测控模块和星务计算机配合地面测控系统，完成对航天器的捕获、跟踪、遥测、遥控、测距、测速，实现测控功能；

通过软件的配置，将前端测控射频配置为S扩频测控、USB测控、扩频测控结合随遇测控通信体制；

GNSS模块同时接收GPS和BD卫星的导航信号，实现航天器的位置、速度、时间参数的确定；

GNSS支持GPS L1/L2、BD B1/B3频点；

一体化综合电子系统采用模块化设计方案，根据实际需求快速进行模块间组合替换，以提升航天器的研制效率。

本发明的发明人发现，现有技术未探讨如何采用一体化设计思想，将原有的电子学分系统进行优化整合，以打造一个功能齐全、集成度高的“综合电子”系统，并意识到一体化设计思想会成为航天器发展的关键。本发明基于上述洞察提出，航天器综合电子系统根据平台各分系统的信号流、信息流，合理设计系统架构，优化资源分配，实现航天器电子学产品的软硬件高度集成设计。

本发明的发明人还发现，目前，航天器综合电子系统已基本实现了模块化设计，如综合电子系统主要由星务计算机、测控、GNSS模块组成，但各个模块仍然采用分立设计，集成度不高，且随着星座的快速发展，传统大卫星的设计研制已不能满足其要求。目前来看主要存在以下弊端和缺陷：

目前星务、测控、GNSS模块分属不同的单机或单板，各模块间通过不同的接口进行通讯，兼容性和统一性不高，设计研制效率较低，开发成本较高；

目前的综合电子设计方案在满足传统大卫星的设计下，不能高效快捷的解决商业卫星的研制问题。

而本发明的一体化综合电子系统设计采用一体化设计思想，将整星电子学按照功能划分为模块，各个模块之间通过一定的硬件接口互联，提高综合电子系统的集成度。

在本发明提供的一体化综合电子系统及其使用方法中，通过双测控模块满足航天器对多模测控的需求和测控系统的冗余度，且双测控模块中的任意一个测控模块均能够被替换为北斗短报文模块，以使得双测控模块满足测控结合北斗短报文的应用需求，另外一体化综合电子系统将双测控模块和双模导航模块的数字信号放在同一片FPGA中处理，以融合测控和导航功能，其中测控和导航功能与一体化综合电子星务处理器集成为单板一体化的综合电子系统，能够同时实现以下有益效果：

提供一种模块化、一体化的航天器用综合电子系统设计方案，可有效提高综合电子系统的集成度、密度和通用性，缩短系统开发周期和成本；

通过配置双测控，可有效解决多模测控的应用需求；此外，可将双测控模块其中之一替换为北斗短报文模块，解决测控+北斗短报文的应用需求；

通过配置高性能星务处理器，大大增强了其星上处理能力，提高了星务管理效率，并简化了星上其它单机的设计。

进一步的，综合电子系统具备双测控功能，有效解决了航天器对多模测控的需求，提升了测控系统的冗余度，增加了航天器的可靠性；同时，支持将其中之一替换为北斗短报文模块，满足测控+北斗短报文的应用需求，增加了航天器的灵活度；将双测控和双模导航的数字信号放在同一片FPGA中处理，精简了传统测控和导航的分布式处理架构，两者与星务计算机集成设计为单板一体化综合电子系统，可有效提高综合电子系统的密度和集成度，特别满足高容积比航天器的应用需求；一体化综合电子星务处理器具有强大的计算能力(如前文所述)，在满足传统星务的功能要求下，还可为星上其它单机或系统提供算力需求，降低了其它单机的设计难度和成本，缩短了航天器的研制周期，提升了航天器的研制效率。

附图说明

图1是本发明一实施例中的一体化综合电子系统示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本发明。

应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本发明中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在…下或下方”，反之亦然。

在本发明中，各实施例仅仅旨在说明本发明的方案，而不应被理解为限制性的。

在本发明中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本发明的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本发明的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。另外，除非另行说明，本发明的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本申请的公开范围或记载范围。

在此还应当指出，在本发明的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本发明中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。

另外，本发明的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出，各方法步骤可以以不同顺序执行。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一体化综合电子系统及其使用方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的目的在于提供一种一体化综合电子系统及其使用方法，以解决现有的航天器综合电子系统设计研制效率较低的问题。

本发明的目的在于提供一种一体化综合电子系统及其使用方法，以解决现有的航天器综合电子系统开发成本较高的问题。

本发明的目的在于提供一种一体化综合电子系统及其使用方法，以解决现有的航天器综合电子系统不能实现高效快捷商业卫星的研制的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种一体化综合电子系统及其使用方法，包括：双测控模块，被配置为包括两个测控模块，以满足航天器对多模测控的需求和测控系统的冗余度；其中所述双测控模块中的任意一个测控模块均能够被替换为北斗短报文模块，以使得双测控模块满足测控结合北斗短报文的应用需求；一体化综合电子星务处理器，被配置为作为整个系统核心，完成航天器任务的调度和管理；其中一体化综合电子系统还被配置为：将双测控模块和双模导航模块的数字信号放在同一片FPGA中处理，以融合测控和导航功能；测控和导航功能与一体化综合电子星务处理器集成为单板一体化的综合电子系统，以实现以高性能星务处理为中心，集成双模测控和双模导航功能。

本发明提供一种模块化、一体化的航天器用综合电子系统设计方案，可有效提高综合电子系统的集成度、密度和通用性，缩短系统开发周期和成本；通过配置双测控，可有效解决多模测控的应用需求；此外，可将双测控模块其中之一替换为北斗短报文模块，解决测控+北斗短报文的应用需求；通过配置高性能星务处理器，大大增强了其星上处理能力，提高了星务管理效率，并简化了星上其它单机的设计。

在本发明的一个实施例中，本发明主要技术方案描述如下：一体化综合电子以高性能星务处理为中心，集成双模测控、双模导航功能，具体可根据实际需求进行配置；一体化综合电子中高性能星务处理作为整个系统核心，负责完成航天器任务的调度和管理，该处理器具有2路1Mbps速率的CAN总线接口、2路1Mbps/4Mbps速率的1553B总线接口、3路400Mbps速率的SpaceWire接口、1路1x/4x模式RapidIO接口、1路1x/2x模式PCIe接口、1路以太网、1路DDR2/3存储器接口、1路外部异步存储器接口、SPI接口、UART等多种接口，可以满足航天器多种通信方式的应用需求；一体化综合电子星务处理器具备强大的运算能力(定点2272DMIPS@400MHz/浮点640MWIPS@400MHz)，可对在轨数据进行实时处理，满足网络实时通信要求高的应用需求；在满足航天器平台星务功能的同时，可通过高速接口连接外部传感器、路由交换、图像处理等功能模块，实现高速数据处理和信息交换；

在本发明的一个实施例中，测控模块和星务计算机配合地面测控系统，完成对航天器的捕获、跟踪、遥测、遥控、测距、测速等任务，实现测控功能；同时，通过软件的配置，可将前端测控射频配置为S扩频测控、USB测控、扩频测控+随遇测控等通信体制，此外，可通过将一个射频前端模块替换为北斗短报文模块，满足测控+北斗短报文功能的配置；GNSS模块可同时接收GPS和BD卫星的导航信号，实现航天器的位置、速度、时间等参数的确定；GNSS支持GPS L1/L2、BD B1/B3频点；一体化综合电子采用模块化设计方案，可根据实际需求快速进行模块间组合替换，极大的提升了航天器的研制效率。

图1中各个模块说明如下：模块101为第一测控射频前端，用于第一测控射频信号与中频信号之间的转换；模块102为第二测控射频前端，用于第二测控射频信号与中频信号之间的转换；模块103为GNSS射频前端，用于对GNSS天线接收到的射频信号进行滤波、放大；模块104为第一中频处理模块，用于模块101输出中频信号的数字化和模块107输出数字信号的模拟化；模块105为第二中频处理模块，用于模块102输出中频信号的数字化和模块107输出数字信号的模拟化；模块106为GNSS多功能芯片，用于实现对GNSS信号的放大、下变频和对模拟信号的数字化；模块107为大容量FPGA，用于对模块104、模块105发送的数字信号进行处理并送至模块109，同时产生需要的数字信号送至模块104、模块105；对模块106发送的数字信号进行信息、解算处理，生成航天器的位置、速度、时间等信息，送至模块109；模块108为配置管理模块，用于对模块107的配置、加载、刷新和实时监测；模块109为高性能处理模块，用于与模块107之间的信号交互、实时通讯，同时通过对外接口/总线实现一体化综合电子系统与星上其它单机间的通信互联。

本发明专利实施方式如下所述：模块101具备测控射频接收和发射通道，均采用一次变频方式。接收通道通过射频连接器接收来自测控接收天线的射频信号，并对该信号进行隔离、放大、滤波、下变频处理后，转换为中频信号后再滤波、放大、AGC放大、衰减后送至模块104；同时，将来自模块104的发射中频信号，进行上变频、放大、滤波、隔离后，转换为射频信号，经射频连接器送至测控发射天线，由天线辐射出去；模块102的使用方法同模块101；此处，可将该模块替换为北斗短报文模块，满足测控+北斗短报文的应用需求，同时模块105的使用不受该替换影响；模块103通过射频连接器接收来自GNSS天线的信号，经滤波、放大后经功分器分为两路信号(1路GPS，1路BD)送至模块106进行处理；

在本发明的一个实施例中，模块104具备测控中频接收和发射功能。该模块接收来自模块101输出的接收中频信号，将其数字化后送至模块107进行数字信号处理，同时接收来自模块107的数字信号，将其转换为发射中频模拟信号后送至模块101；模块105的使用方法同模块104；模块106为GNSS多功能芯片，接收来自模块103的GNSS信号，经滤波、放大、混频后转换为数字信号，送至模块107进行数字信号处理、信息解算处理；

在本发明的一个实施例中，模块107采用大容量FPGA设计，具备多通道信道的数字信号处理能力，支持双测控+GNSS接收机并行工作。主要用于对模块104、模块105发送的数字信号进行处理，并产生需要的数字信号送至模块104、模块105；对模块106发送的导航信号进行数字信号处理并解算成位置、速度、时间等信息送至模块109；通过软件配置，可将射频通道配置为S频段扩频测控、USB测控、扩频测控+随遇测控。模块108用于对模块107的配置、加载、刷新、在轨重构，并将模块107的状态信息与模块109实时进行交互；模块109完成航天器平台星务计算、管理和调度功能，与模块107完成航天器上星务与测控、导航间的实时信息交互，并通过模块108动态监控模块107的工作状态；通过对外接口/总线完成一体化综合电子系统与星上其它单机的通信；同时，由于CPU处理器强大的计算功能，可通过其高速接口连接外部传感器、路由交换、图像处理等功能，实现高速数据处理和信息交换。

在本发明的一个实施例中，综合电子系统具备双测控功能，有效解决了航天器对多模测控的需求，提升了测控系统的冗余度，增加了航天器的可靠性；同时，支持将其中之一替换为北斗短报文模块，满足测控+北斗短报文的应用需求，增加了航天器的灵活度；将双测控和双模导航的数字信号放在同一片FPGA中处理，精简了传统测控和导航的分布式处理架构，两者与星务计算机集成设计为单板一体化综合电子系统，可有效提高综合电子系统的密度和集成度，特别满足高容积比航天器的应用需求；一体化综合电子星务处理器具有强大的计算能力(如前文所述)，在满足传统星务的功能要求下，还可为星上其它单机或系统提供算力需求，降低了其它单机的设计难度和成本，缩短了航天器的研制周期，提升了航天器的研制效率。

综上，上述实施例对一体化综合电子系统及其使用方法的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种一体化综合电子系统，其特征在于，包括：

双测控模块，被配置为包括两个测控模块，以满足航天器对多模测控的需求和测控系统的冗余度；其中所述双测控模块中的任意一个测控模块均能够被替换为北斗短报文模块，以使得双测控模块满足测控结合北斗短报文的应用需求；

一体化综合电子星务处理器，被配置为作为整个系统核心，完成航天器任务的调度和管理；

其中一体化综合电子系统还被配置为：

将双测控模块和双模导航模块的数字信号放在同一片FPGA中处理，以融合测控和导航功能；

测控和导航功能与一体化综合电子星务处理器集成为单板一体化的综合电子系统，以实现以高性能星务处理为中心，集成双模测控和双模导航功能。

2.如权利要求1所述的一体化综合电子系统，其特征在于，测控和导航功能与一体化综合电子星务处理器集成为单板一体化的综合电子系统通过以下模块实现：

第一测控射频前端，用于第一测控射频信号与中频信号之间的转换；

第二测控射频前端，用于第二测控射频信号与中频信号之间的转换；

GNSS射频前端，用于对GNSS天线接收到的GNSS射频信号进行滤波和放大；

第一中频处理模块，用于第一测控射频前端输出的中频信号的数字化；

第二中频处理模块，用于第二测控射频前端输出的中频信号的数字化；以及

GNSS多功能芯片，用于实现对GNSS射频信号的放大、下变频和对模拟信号的数字化。

3.如权利要求2所述的一体化综合电子系统，其特征在于，测控和导航功能与一体化综合电子星务处理器集成为单板一体化的综合电子系统还通过以下模块实现：

大容量FPGA，用于对第一中频处理模块和第二中频处理模块发送的数字信号进行处理并发送至高性能处理模块，同时产生数字信号发送至第一中频处理模块和第二中频处理模块；

大容量FPGA，还用于对GNSS多功能芯片发送的数字信号进行转换和解算处理，生成航天器的位置、速度和时间，发送至高性能处理模块；

配置管理模块，用于对大容量FPGA进行配置、加载、刷新和实时监测；

高性能处理模块，用于与大容量FPGA之间进行信号交互和实时通讯，同时通过对外接口/总线实现一体化综合电子系统与星上其它单机间的通信互联；

第一中频处理模块，还用于大容量FPGA输出数字信号的模拟化，以提供至第一测控射频前端；

第二中频处理模块，还用于大容量FPGA输出数字信号的模拟化，以提供至第二测控射频前端。

4.一种如权利要求3所述的一体化综合电子系统的使用方法，其特征在于，

第一测控射频前端具备测控射频接收通道和测控射频发射通道，测控射频接收通道和测控射频发射通道均采用一次变频方式；

测控射频接收通道通过射频连接器接收来自测控接收天线的射频信号，并对射频信号进行隔离、放大、滤波和下变频处理后，转换为中频信号后再滤波、放大、AGC放大和衰减后送至第一中频处理模块；

来自第一中频处理模块的发射中频信号，进行上变频、放大、滤波和隔离后，转换为射频信号，经射频连接器送至测控发射天线，由测控发射天线辐射出去。

5.如权利要求4所述的一体化综合电子系统的使用方法，其特征在于，第二测控射频前端的使用方法与第一测控射频前端的使用方法相同，第二测控射频前端为北斗短报文模块，满足测控结合北斗短报文的应用需求，第二中频处理模块的使用方法同第一中频处理模块；

GNSS射频前端通过射频连接器接收来自GNSS天线的信号，经滤波和放大后经功分器分为1路GPS信号和1路BD信号，1路GPS信号和1路BD信号发送至GNSS多功能芯片进行处理。

6.如权利要求5所述的一体化综合电子系统的使用方法，其特征在于，

第一中频处理模块具备测控中频接收和发射功能，第一中频处理模块接收来自第一测控射频前端输出的接收中频信号，将接收中频信号进行数字化处理后发送至大容量FPGA进行数字信号处理，同时接收来自大容量FPGA的数字信号，将该数字信号转换为发射中频模拟信号后送至第一测控射频前端；

第二中频处理模块的使用方法与第一中频处理模块的使用方法相同；

GNSS多功能芯片接收来自GNSS射频前端的GNSS信号，经滤波、放大和混频后转换为数字信号，发送至大容量FPGA进行数字信号处理和信息解算处理。

7.如权利要求6所述的一体化综合电子系统的使用方法，其特征在于，

大容量FPGA具备多通道信道的数字信号处理能力，支持双测控结合GNSS接收机的并行工作；

大容量FPGA用于对第一中频处理模块和第二中频处理模块发送的数字信号进行处理，并产生需要的数字信号送至第一中频处理模块和第二中频处理模块；

大容量FPGA对GNSS多功能芯片发送的导航信号进行数字信号处理并解算成位置、速度和时间发送至高性能处理模块；

大容量FPGA通过软件配置，将射频通道配置为S频段扩频测控、USB测控、扩频测控结合随遇测控。

8.如权利要求7所述的一体化综合电子系统的使用方法，其特征在于，

配置管理模块用于对大容量FPGA的配置、加载、刷新和在轨重构，并将大容量FPGA的状态信息与高性能处理模块实时进行交互；

高性能处理模块完成航天器平台星务计算、管理和调度功能，与大容量FPGA完成航天器上星务与测控、导航间的实时信息交互，并通过配置管理模块动态监控大容量FPGA的工作状态；

高性能处理模块通过对外接口/总线完成一体化综合电子系统与星上其它单机的通信；

高性能处理模块通过其高速接口进行外部传感器连接、路由交换和图像处理，实现高速数据处理和信息交换。

9.如权利要求8所述的一体化综合电子系统的使用方法，其特征在于，一体化综合电子星务处理器为中心，集成双模测控、双模导航功能，根据实际需求进行配置；

一体化综合电子星务处理器作为整个一体化综合电子系统的核心，负责完成航天器任务的调度和管理；

一体化综合电子星务处理器具有2路1Mbps速率的CAN总线接口、2路1Mbps/4Mbps速率的1553B总线接口、3路400Mbps速率的SpaceWire接口、1路1x/4x模式RapidIO接口、1路1x/2x模式PCIe接口、1路以太网、1路DDR2/3存储器接口、1路外部异步存储器接口、SPI接口和UART接口，满足航天器多种通信方式的应用需求；

一体化综合电子星务处理器的运算能力为：定点2272DMIPS@400MHz/浮点640MWIPS@400MHz，对在轨数据进行实时处理，满足网络实时通信要求高的应用需求。

10.如权利要求9所述的一体化综合电子系统的使用方法，其特征在于，还包括：

一体化综合电子星务处理器在满足航天器平台星务功能的同时，通过高速接口连接外部传感器、路由交换、图像处理功能模块，实现高速数据处理和信息交换；

测控模块和星务计算机配合地面测控系统，完成对航天器的捕获、跟踪、遥测、遥控、测距、测速，实现测控功能；

通过软件的配置，将前端测控射频配置为S扩频测控、USB测控、扩频测控结合随遇测控通信体制；

GNSS模块同时接收GPS和BD卫星的导航信号，实现航天器的位置、速度、时间参数的确定；

GNSS支持GPS L1/L2、BD B1/B3频点；

一体化综合电子系统采用模块化设计方案，根据实际需求快速进行模块间组合替换，以提升航天器的研制效率。

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