CN117639897A - 一种星载平台自适应测控终端架构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种星载平台自适应测控终端架构，属于星载测控领域，包括平台硬件架构、软件架构和测控终端，平台硬件架构包括小型化宽带收发天线、小型化宽带收发射频前端和模块化开放式可重构处理平台；软件架构包括应用层、感算层、基础框架层、链路层、驱动层和综合管理层；测控终端包括电源模块、管理控制及接口模块、可重构通用处理模块、功放及信道模块、末级功放和天线。本发明可作为测控用户端，接入各类固定站、机动站、船载站等地面测控设备，可自适应地接入不同类型的天地测控通信网络。
Description
技术领域
本发明涉及星载测控领域，更为具体的，涉及一种星载平台自适应测控终端架构。
背景技术
传统星载测控终端仅具备专用测控体制，只能支持单一链路接入。相应的卫星受限于终端能力，无法与各类天地测控通信网络建立通联关系。因此，迫切需要实现从烟囱式到多功能互联互通的转变。另一方面，多体制多频段测控要处理不同体制类型的信号，有不同的处理算法与硬件要求，易受可用资源与可靠性的限制，无法满足星载终端高可靠性、低功耗的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种星载平台自适应测控终端架构，基于综合化的设计理念，精简型谱的终端，实现多频段多种体制的共融，可以满足星载终端多功能、低功耗、高可靠性和灵活的要求，实现了新一代星载测控终端。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
一种星载平台自适应测控终端架构，包括平台硬件架构、软件架构和测控终端，软件架构运行在平台硬件架构上，平台硬件架构与测控终端连接；
所述平台硬件架构包括小型化宽带收发天线、小型化宽带收发射频前端和模块化开放式可重构处理平台，小型化宽带收发天线与小型化宽带收发射频前端连接，小型化宽带收发射频前端与模块化开放式可重构处理平台连接；
所述软件架构包括应用层、感算层、基础框架层、链路层、驱动层和综合管理层，应用层和感算层作为业务软件，基础框架层、链路层、驱动层作为基础软件，利用综合管理层进行综合管理；
所述测控终端包括电源模块、管理控制及接口模块、可重构通用处理模块、功放及信道模块、末级功放和天线，电源模块与管理控制及接口模块连接，管理控制及接口模块与可重构通用处理模块连接，可重构通用处理模块与功放及信道模块连接，功放及信道模块与末级功放连接，末级功放与天线连接。
进一步地，所述小型化宽带收发天线包括覆盖多个频段的复合一体化天线，采用多频段复合十字交叉一体化设计，天线均采用开槽实现小型化，通过馈电点和开路腔多阶梯近似和跨频段复合结构工艺控制低频段天线阻抗带宽；
所述小型化宽带收发射频前端用于完成多个频段信号滤波/放大和频率变换，统筹多应用模式，复用功放单元和场放单元，用于简化前端硬件资源；将射频前端子系统中的多工器、功放单元、场放单元一体集成，共用结构基板，利用低功耗结构体作为热沉和导热路径，使得功放局部的极高热流有效迅速扩散传导；采用高度集成可配置通用化收发信道芯片实现变频和A/D变换的一体集成，用于降低信道的能耗、重量和成本；数模转化和数字中频部分采用备份设计，用于增加系统射频前端部分的冗余性和可靠性；
所述模块化开放式可重构处理平台采用模块化设计，包括多个可重构通用处理模块、平台管理控制及接口模块，各模块通过背板提供的高速/中低速业务数据流总线和控制类总线相连，形成池式处理结构，用于业务数据、管控类数据的交互，处理及控制单元采用备份设计，提升终端的故障处理能力；可重构通用处理模块包括可重配处理硬件资源，用于功能升级拓展，实现多功能的数字信号处理提供支撑；平台管理控制及接口模块作为测控终端的核心指挥模块，不仅用于实现对前端的管理，还用于提供平台基于软件定义功能的基本运行环境，还用于提供与星上总线的对外接口。
进一步地，所述驱动层作为系统的基础运行环境，包括硬件处理平台上的操作系统、板级支持包以及驱动程序；
所述链路层用于屏蔽硬件平台的差异性和操作系统与网络协议的异构性，通过硬件抽象适配层或者直接与实现底层硬件控制的驱动层软件接口，向业务软件提供通信服务，实现业务软件与系统硬件之间的松耦合设计；
所述基础框架层作为开放应用层接口和服务的核心，基础框架软件基于开放式软件接口和描述，为波形应用组件的自动装配与管理定义统一的接口，包括基本应用接口、框架控制接口、框架服务接口和配置文件；通过这些接口和配置文件实现对整个系统中各种波形应用的安装、卸载、操作、配置和管理，从而保持波形应用组件实现的独立性，提高波形应用组件的可移植性；
所述综合管理层用于向应用层提供支撑功能运行的服务，负责终端系统的任务调度、资源管理与部署、重构、配置和故障处理公共业务；
所述感算层用于运行链路感知、切换和自适应接入算法模块，各算法模块的执行结果为融合决策层提供了输入；
所述融合决策层用于通过汇聚感知、软切换、自适应接入算法模块的多源信息，决策出终端的切换链路，决策层将产生终端需要加载的波形、功能配置参数和射频前端控制参数信息；
所述应用层作为功能波形的应用组件层，用于实现系统的各类业务功能，支持功能模式的扩展；所有应用功能模式按照构件化的方式实现，部署和运行在系统各FPGA和CPU处理节点；每个波形应用组件完成业务功能中相对完整的独立需求，在系统运行时，能够被动态地加载到对应的硬件处理模块中，支持动态配置功能。
进一步地，所述测控终端中，所述天线为多频段复合天线，多频段复合十字交叉一体化设计。
进一步地，所述测控终端中，所述末级功放集成有对链路指标敏感的器件，并且末级功放能够根据星载平台实际安装环境外置于终端或与终端一体化设计。
进一步地，所述测控终端中，所述功放及信道模块用于完成各链路滤波、初级放大和提供统一时钟。
进一步地，所述测控终端中，所述可重构通用处理模块采用冗余备份设计，单板置多片低功耗FPGA，完成应用算法、波形的数字信号处理和协议解析处理，多片FPGA间通过高速/中低速串行总线相连，实现高速数据的传输。
进一步地，所述测控终端中，所述管理控制及接口模块采用高可靠CPU，实现对所有模块的控制，提供系统平台可基于软件定义功能的基本运行环境，与各模块通过控制总线相连，用于命令下发，状态上报，与可重构信号处理模块通过中低速串行总线相连，实现中低速数据的传输，模块对外提供多类接口，与星上总线相连，实现终端与星上平台的数据交互。
进一步地，所述测控终端中，所述电源模块包括用于为终端各模块提供内部二次电源。
进一步地，所述测控终端中，所述模块对外提供多类接口具体包括提供RS422\CAN\1553B接口。
本发明的有益效果包括：
本发明可作为测控用户端，接入各类固定站、机动站、船载站等地面测控设备，可自适应地接入不同类型的天地测控通信网络。
本发明对星载终端功能分层设计，将硬件资源与部署功能通过中间层进行解耦，建立“应用仓库”对各种测控通信功能资源流程进行描述，中间层提供抽象资源与实际物理资源的映射关系，资源层完成具体的业务代码以及网络连接，从而实现多种体制功能融合内聚。
本发明的终端总体架构上以软件定义功能为设计理念，基于SOSA标准，设计一种适应星载平台的硬件可通用、功能可重构的模块化开放式体系架构，该架构具有定义规范的外部电气/机械、软件接口，以及组件化的内部硬件和软件模块，其使终端支持多速率、多体制、多频段等多种通信模式的并发共融，可多维感知多条链路状态并根据当前工作环境自主决策重新配置新的工作模式，支持在轨重构，可适应复杂的空间环境和满足特殊的空间任务需求，以此提升未来星载测控终端的灵活性、可靠性以及可扩展性。
本发明的星网自适应测控终端软件架构按照应用层、综合管理层、基础框架层、链路层和驱动层的层次化结构开展软件设计工作，帮助业务软件摆脱了对底层硬件环境的依赖，使得终端能够适应硬件技术的快速发展的同时，继承并沿用已有软件资产，这种软件与硬件位置的无关性特征，保障了业务软件在硬件节点间的平滑迁移。
本发明的星载自适应测控终端充分考虑测控终端支持链路感知、动态在轨重构能力等功能，采用模块化的处理架构和统一的接口规范，构建具有开放式体系结构的通用可重构综合处理平台，实现物理平台与功能应用的解耦，达到硬件可通用，软件可加载、性能可升级、功能可扩展等要求，满足终端卫星可自适应接入不同类型的天地测控通信网络。
本发明的星载自适应测控终端硬件架构满足通用硬件平台软件功能可重构扩展的需求，其软件架构开展自顶而下的综合一体化设计，在模块化开放式硬件体系架构提供的运行环境基础上，软件采用层次化结构和软件构件化技术，建立统一的接口规范及开发与集成标准，构建具有动态重构能力，支持通用性、可互操作性等需求的软件体系架构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的软硬件解耦的模块化开放式架构示意图；
图2为本发明实施例的星载测控终端软件总体架构示意图；
图3为本发明实施例的终端设备组成示意图。
具体实施方式
本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
如图1所示，描述了本发明实施例的星载自适应测控终端软硬件解耦的模块化开放式架构。本发明的终端总体架构上以软件定义功能为设计理念，基于SOSA标准，设计一种适应星载平台的硬件可通用、功能可重构的模块化开放式体系架构，该架构具有定义规范的外部电气/机械、软件接口，以及组件化的内部硬件和软件模块，其使终端支持多速率、多体制、多频段等多种通信模式的并发共融，可多维感知多条链路状态并根据当前工作环境自主决策重新配置新的工作模式，支持在轨重构，可适应复杂的空间环境和满足特殊的空间任务需求，以此提升未来星载测控终端的灵活性、可靠性以及可扩展性。
具体而言，本发明的星载自适应测控终端平台硬件架构主要包括三个单元：小型化宽带收发天线、小型化宽带收发射频前端、模块化开放式可重构处理平台：
小型化宽带收发天线：包括覆盖多个频段的复合一体化天线，多频段复合十字交叉一体化设计，天线均采用开槽技术实现小型化，通过馈电点和开路腔多阶梯近似和跨频段复合结构工艺控制，控制低频段天线阻抗带宽，相比传统星载终端天线在同样的工作频带下大幅缩小横向尺寸，实现天线的小型化。
小型化宽带收发射频前端：完成多个频段信号滤波/放大和频率变换，射频前端子系统主要包括：AD/DA、滤波器、LAN、PA、频综等单元；统筹多应用模式，复用功放、场放等功能模块，简化前端硬件资源；多工器、功放、场放一体集成，共用结构基板，有效利用低功耗结构体作为热沉和导热路径，使得功放局部的极高热流有效迅速扩散传导；采用高度集成可配置通用化收发信道芯片实现变频和A/D变换的一体集成，降低信道的能耗、重量、成本；数模转化和数字中频部分采用备份设计，增加了系统射频前端部分的冗余性和可靠性。
模块化开放式可重构处理平台：模块化设计，主要由多个可重构通用处理模块、管理控制及接口模块组成，各模块通过背板提供的高速/中低速业务数据流总线和控制类总线相连，形成池式处理结构，用于业务数据、管控类数据的交互，处理及控制单元采用备份设计，提升了终端的故障处理能力。可重构通用处理模块由可重配处理硬件资源组成，为系统进行功能升级拓展，实现多功能的数字信号处理提供了支撑。控制管理及接口模块是终端的核心指挥模块，不仅实现了对前端的管理，还提供了平台可基于软件定义功能的基本运行环境，其主要由高可靠CPU、系统总线、存储器、操作环境、系统控制和无线配置软件等构成，控制管理及接口模块还提供了与星上总线的对外接口，如RS422、CAN、1553B等。
如图2所示，本发明的星网自适应测控终端软件架构按照应用层、综合管理层、基础框架层、链路层和驱动层的层次化结构开展软件设计工作，帮助业务软件摆脱了对底层硬件环境的依赖，使得终端能够适应硬件技术的快速发展的同时，继承并沿用已有软件资产，这种软件与硬件位置的无关性特征，保障了业务软件在硬件节点间的平滑迁移。
驱动层：系统的基础运行环境，包括硬件处理平台上的操作系统、板级支持包以及驱动程序。
链路层：主要作用是用来屏蔽硬件平台的差异性和操作系统与网络协议的异构性，通过硬件抽象适配层或者直接与实现底层硬件控制的驱动层软件接口，向业务软件提供通信服务，实现业务软件与系统硬件之间的松耦合设计。
基础框架层：开放应用层接口和服务的核心，基础框架软件基于开放式软件接口和描述，为波形应用组件的自动装配与管理定义了统一的接口，包括基本应用接口、框架控制接口、框架服务接口和配置文件。通过这些接口和配置文件可实现对整个系统中各种波形应用的安装、卸载、操作、配置和管理等，从而保持了波形应用组件实现的独立性，提高波形应用组件的可移植性。
综合管理层：向应用层提供支撑功能运行的服务，负责终端系统的任务调度、资源管理与部署、重构、配置、故障处理等公共业务。
感算层：运行链路感知、切换、自适应接入等多种算法模块，各算法模块的执行结果为融合决策层提供了输入。
融合决策层：通过汇聚感知、软切换、自适应接入等算法模块的多源信息，决策出终端的切换链路，决策层将产生终端需要加载的波形、功能配置参数、射频前端控制参数等信息。
应用层：功能波形的应用组件层，其实现系统的各类业务功能，支持功能模式的扩展。所有应用功能模式按照构件化的方式实现，部署和运行在系统各FPGA、CPU处理节点。每个波形应用组件完成业务功能中相对完整的独立需求，在系统运行时，可被动态地加载到对应的硬件处理模块中，支持动态配置功能。
如图3所示，本发明的星网自适应测控终端包括功放及信道模块、可重构通用处理模块、管理控制及接口模块、电源模块组成，同时搭配末级功放和天线。
天线：多频段复合天线，多频段复合十字交叉一体化设计。
末级功放：集成多工器、环形器、功放、第一级低噪放等对链路指标敏感的器件，末级功放根据星载平台实际安装环境可外置于终端，亦可内与终端一体化设计。
功放及信道模块：含分路/合路、滤波、放大、变频、频率源等主要器件，主要完成各链路滤波、初级放大、提供统一时钟等工作。
可重构通用处理模块：采用冗余备份设计，单板置多片低功耗FPGA，完成应用算法、波形的数字信号处理和协议解析处理，多片FPGA间通过高速/中低速串行总线相连，实现高速数据的传输。
管理控制及接口模块：采用高可靠CPU，实现对所有模块的控制，提供系统平台可基于软件定义功能的基本运行环境，与各模块通过控制总线(RS422)相连，用于命令下发，状态上报，与可重构信号处理模块通过中低速串行总线相连，实现中低速数据的传输，模块对外提供RS422\CAN\1553B多类接口，与星上总线相连，实现终端与星上平台的数据交互。
电源模块：为终端各模块提供内部二次电源。
需要说明的是，在本发明权利要求书中所限定的保护范围内，以下实施例均可以从上述具体实施方式中，例如公开的技术原理，公开的技术特征或隐含公开的技术特征等，以合乎逻辑的任何方式进行组合和/或扩展、替换。
实施例1
一种星载平台自适应测控终端架构，包括平台硬件架构、软件架构和测控终端，软件架构运行在平台硬件架构上，平台硬件架构与测控终端连接；
所述平台硬件架构包括小型化宽带收发天线、小型化宽带收发射频前端和模块化开放式可重构处理平台，小型化宽带收发天线与小型化宽带收发射频前端连接，小型化宽带收发射频前端与模块化开放式可重构处理平台连接；
所述软件架构包括应用层、感算层、基础框架层、链路层、驱动层和综合管理层，应用层和感算层作为业务软件，基础框架层、链路层、驱动层作为基础软件，利用综合管理层进行综合管理；
所述测控终端包括电源模块、管理控制及接口模块、可重构通用处理模块、功放及信道模块、末级功放和天线，电源模块与管理控制及接口模块连接，管理控制及接口模块与可重构通用处理模块连接，可重构通用处理模块与功放及信道模块连接，功放及信道模块与末级功放连接，末级功放与天线连接。
实施例2
在实施例1的基础上，所述小型化宽带收发天线包括覆盖多个频段的复合一体化天线，采用多频段复合十字交叉一体化设计，天线均采用开槽实现小型化，通过馈电点和开路腔多阶梯近似和跨频段复合结构工艺控制低频段天线阻抗带宽；
所述小型化宽带收发射频前端用于完成多个频段信号滤波/放大和频率变换，统筹多应用模式，复用功放单元和场放单元，用于简化前端硬件资源；将射频前端子系统中的多工器、功放单元、场放单元一体集成，共用结构基板，利用低功耗结构体作为热沉和导热路径，使得功放局部的极高热流有效迅速扩散传导；采用高度集成可配置通用化收发信道芯片实现变频和A/D变换的一体集成，用于降低信道的能耗、重量和成本；数模转化和数字中频部分采用备份设计，用于增加系统射频前端部分的冗余性和可靠性；
所述模块化开放式可重构处理平台采用模块化设计，包括多个可重构通用处理模块、平台管理控制及接口模块，各模块通过背板提供的高速/中低速业务数据流总线和控制类总线相连，形成池式处理结构，用于业务数据、管控类数据的交互，处理及控制单元采用备份设计，提升终端的故障处理能力；可重构通用处理模块包括可重配处理硬件资源，用于功能升级拓展，实现多功能的数字信号处理提供支撑；平台管理控制及接口模块作为测控终端的核心指挥模块，不仅用于实现对前端的管理，还用于提供平台基于软件定义功能的基本运行环境，还用于提供与星上总线的对外接口。
实施例3
在实施例1的基础上，所述驱动层作为系统的基础运行环境，包括硬件处理平台上的操作系统、板级支持包以及驱动程序；
所述链路层用于屏蔽硬件平台的差异性和操作系统与网络协议的异构性，通过硬件抽象适配层或者直接与实现底层硬件控制的驱动层软件接口，向业务软件提供通信服务，实现业务软件与系统硬件之间的松耦合设计；
所述基础框架层作为开放应用层接口和服务的核心，基础框架软件基于开放式软件接口和描述，为波形应用组件的自动装配与管理定义统一的接口，包括基本应用接口、框架控制接口、框架服务接口和配置文件；通过这些接口和配置文件实现对整个系统中各种波形应用的安装、卸载、操作、配置和管理，从而保持波形应用组件实现的独立性，提高波形应用组件的可移植性；
所述综合管理层用于向应用层提供支撑功能运行的服务，负责终端系统的任务调度、资源管理与部署、重构、配置和故障处理公共业务；
所述感算层用于运行链路感知、切换和自适应接入算法模块，各算法模块的执行结果为融合决策层提供了输入；
所述融合决策层用于通过汇聚感知、软切换、自适应接入算法模块的多源信息，决策出终端的切换链路，决策层将产生终端需要加载的波形、功能配置参数和射频前端控制参数信息；
所述应用层作为功能波形的应用组件层，用于实现系统的各类业务功能，支持功能模式的扩展；所有应用功能模式按照构件化的方式实现，部署和运行在系统各FPGA和CPU处理节点；每个波形应用组件完成业务功能中相对完整的独立需求，在系统运行时，能够被动态地加载到对应的硬件处理模块中，支持动态配置功能。
实施例4
在实施例1～实施例3的基础上，，所述测控终端中，所述天线为多频段复合天线，多频段复合十字交叉一体化设计。
实施例5
在实施例1～实施例3的基础上，所述测控终端中，所述末级功放集成有对链路指标敏感的器件，并且末级功放能够根据星载平台实际安装环境外置于终端或与终端一体化设计。
实施例6
在实施例1～实施例3的基础上，所述测控终端中，所述功放及信道模块用于完成各链路滤波、初级放大和提供统一时钟。
实施例7
在实施例1～实施例3的基础上所述测控终端中，所述可重构通用处理模块采用冗余备份设计，单板置多片低功耗FPGA，完成应用算法、波形的数字信号处理和协议解析处理，多片FPGA间通过高速/中低速串行总线相连，实现高速数据的传输。
实施例8
在实施例1～实施例3的基础上，所述测控终端中，所述管理控制及接口模块采用高可靠CPU，实现对所有模块的控制，提供系统平台可基于软件定义功能的基本运行环境，与各模块通过控制总线相连，用于命令下发，状态上报，与可重构信号处理模块通过中低速串行总线相连，实现中低速数据的传输，模块对外提供多类接口，与星上总线相连，实现终端与星上平台的数据交互。
实施例9
在实施例1～实施例3的基础上，所述测控终端中，所述电源模块包括用于为终端各模块提供内部二次电源。
实施例10
在实施例8的基础上，所述测控终端中，所述模块对外提供多类接口具体包括提供RS422\CAN\1553B接口。
描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的方法。
作为另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。
Claims (10)
1.一种星载平台自适应测控终端架构，其特征在于，包括平台硬件架构、软件架构和测控终端，软件架构运行在平台硬件架构上，平台硬件架构与测控终端连接；
所述平台硬件架构包括小型化宽带收发天线、小型化宽带收发射频前端和模块化开放式可重构处理平台，小型化宽带收发天线与小型化宽带收发射频前端连接，小型化宽带收发射频前端与模块化开放式可重构处理平台连接；
所述软件架构包括应用层、感算层、基础框架层、链路层、驱动层和综合管理层，应用层和感算层作为业务软件，基础框架层、链路层、驱动层作为基础软件，利用综合管理层进行综合管理；
所述测控终端包括电源模块、管理控制及接口模块、可重构通用处理模块、功放及信道模块、末级功放和天线，电源模块与管理控制及接口模块连接，管理控制及接口模块与可重构通用处理模块连接，可重构通用处理模块与功放及信道模块连接，功放及信道模块与末级功放连接，末级功放与天线连接。
2.根据权利要求1所述的星载平台自适应测控终端架构，其特征在于，
所述小型化宽带收发天线包括覆盖多个频段的复合一体化天线，采用多频段复合十字交叉一体化设计，天线均采用开槽实现小型化，通过馈电点和开路腔多阶梯近似和跨频段复合结构工艺控制低频段天线阻抗带宽；
所述小型化宽带收发射频前端用于完成多个频段信号滤波/放大和频率变换，统筹多应用模式，复用功放单元和场放单元，用于简化前端硬件资源；将射频前端子系统中的多工器、功放单元、场放单元一体集成，共用结构基板，利用低功耗结构体作为热沉和导热路径，使得功放局部的极高热流有效迅速扩散传导；采用高度集成可配置通用化收发信道芯片实现变频和A/D变换的一体集成，用于降低信道的能耗、重量和成本；数模转化和数字中频部分采用备份设计，用于增加系统射频前端部分的冗余性和可靠性；
所述模块化开放式可重构处理平台采用模块化设计，包括多个可重构通用处理模块、平台管理控制及接口模块，各模块通过背板提供的高速/中低速业务数据流总线和控制类总线相连，形成池式处理结构，用于业务数据、管控类数据的交互，处理及控制单元采用备份设计，提升终端的故障处理能力；可重构通用处理模块包括可重配处理硬件资源，用于功能升级拓展，实现多功能的数字信号处理提供支撑；平台管理控制及接口模块作为测控终端的核心指挥模块，不仅用于实现对前端的管理，还用于提供平台基于软件定义功能的基本运行环境，还用于提供与星上总线的对外接口。
3.根据权利要求1所述的星载平台自适应测控终端架构，其特征在于，
所述驱动层作为系统的基础运行环境，包括硬件处理平台上的操作系统、板级支持包以及驱动程序；
所述链路层用于屏蔽硬件平台的差异性和操作系统与网络协议的异构性，通过硬件抽象适配层或者直接与实现底层硬件控制的驱动层软件接口，向业务软件提供通信服务，实现业务软件与系统硬件之间的松耦合设计；
所述基础框架层作为开放应用层接口和服务的核心，基础框架软件基于开放式软件接口和描述，为波形应用组件的自动装配与管理定义统一的接口，包括基本应用接口、框架控制接口、框架服务接口和配置文件；通过这些接口和配置文件实现对整个系统中各种波形应用的安装、卸载、操作、配置和管理，从而保持波形应用组件实现的独立性，提高波形应用组件的可移植性；
所述综合管理层用于向应用层提供支撑功能运行的服务，负责终端系统的任务调度、资源管理与部署、重构、配置和故障处理公共业务；
所述感算层用于运行链路感知、切换和自适应接入算法模块，各算法模块的执行结果为融合决策层提供了输入；
所述融合决策层用于通过汇聚感知、软切换、自适应接入算法模块的多源信息，决策出终端的切换链路，决策层将产生终端需要加载的波形、功能配置参数和射频前端控制参数信息；
所述应用层作为功能波形的应用组件层，用于实现系统的各类业务功能，支持功能模式的扩展；所有应用功能模式按照构件化的方式实现，部署和运行在系统各FPGA和CPU处理节点；每个波形应用组件完成业务功能中相对完整的独立需求，在系统运行时，能够被动态地加载到对应的硬件处理模块中，支持动态配置功能。
4.根据权利要求1～3任一项所述的星载平台自适应测控终端架构，其特征在于，所述测控终端中，所述天线为多频段复合天线，多频段复合十字交叉一体化设计。
5.根据权利要求1～3任一项所述的星载平台自适应测控终端架构，其特征在于，所述测控终端中，所述末级功放集成有对链路指标敏感的器件，并且末级功放能够根据星载平台实际安装环境外置于终端或与终端一体化设计。
6.根据权利要求1～3任一项所述的星载平台自适应测控终端架构，其特征在于，所述测控终端中，所述功放及信道模块用于完成各链路滤波、初级放大和提供统一时钟。
7.根据权利要求1～3任一项所述的星载平台自适应测控终端架构，其特征在于，所述测控终端中，所述可重构通用处理模块采用冗余备份设计，单板置多片低功耗FPGA，完成应用算法、波形的数字信号处理和协议解析处理，多片FPGA间通过高速/中低速串行总线相连，实现高速数据的传输。
8.根据权利要求1～3任一项所述的星载平台自适应测控终端架构，其特征在于，所述测控终端中，所述管理控制及接口模块采用高可靠CPU，实现对所有模块的控制，提供系统平台可基于软件定义功能的基本运行环境，与各模块通过控制总线相连，用于命令下发，状态上报，与可重构信号处理模块通过中低速串行总线相连，实现中低速数据的传输，模块对外提供多类接口，与星上总线相连，实现终端与星上平台的数据交互。
9.根据权利要求1～3任一项所述的星载平台自适应测控终端架构，其特征在于，所述测控终端中，所述电源模块包括用于为终端各模块提供内部二次电源。
10.根据权利要求8所述的星载平台自适应测控终端架构，其特征在于，所述测控终端中，所述模块对外提供多类接口具体包括提供RS422\CAN\1553B接口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311623469.6A CN117639897A (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 一种星载平台自适应测控终端架构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311623469.6A CN117639897A (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 一种星载平台自适应测控终端架构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117639897A true CN117639897A (zh) | 2024-03-01 |
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ID=90022980
Family Applications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN117639897A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117857291A (zh) * | 2024-03-07 | 2024-04-09 | 成都谐盈科技有限公司 | 一种融合sca标准的传感器开放式架构的系统 |
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2023
- 2023-11-29 CN CN202311623469.6A patent/CN117639897A/zh active Pending
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