在轨辐照试验主控轮询采集传输方法及装置
技术领域
本发明涉及在轨辐照试验采集技术,尤其涉及一种在轨辐照试验主控轮询采集传输方法及装置。
背景技术
对于包括主控单元及多个试验单元的元器件在轨抗辐照评估试验平台,如图1所示,主控单元负责对各试验单元进行综合管理以及与整星的电信号交互,平台通过主控单元连接的1553B总线进行对外通讯,其固定带宽为512Byte/s,通过1553B总线下传试验数据至地面总控系统,主控系统下挂N个试验单元,即最多支持N个试验单元同时工作。遥测源包的总长度规定为512Byte,其中,有效数据长度为380Byte,包括本通信周期时间码、轨道信息、主控单元数据和试验单元数据,具体通信量包括:各试验单元整板电流、各试验单元过流信息、各试验单元通信故障状态等。1553B消息的最大数据长度为32个字(64Byte),因此需要由BC端发送八条RT→BC取数指令,RT将遥测数据分八次传输,只在第一条消息的起始加入包主导头和数据区头,在第八条消息的最后两字节加入校验和。如果将380Byte平均分配给N个试验单元,每个试验单元每周期仅获得380/N Byte,其中还不包括主控系统状态信息及校验信息。如果采用传统的轮询采集方式,每周期仅传递一个试验单元,那么N个试验单元传递一遍需要N秒,对于状态变化较快的试验单元,无法获得其空间辐照环境下器件的敏感度曲线。
发明内容
针对上述相关现有技术不足,本发明提供一种在轨辐照试验主控轮询采集传输方法及装置,解决传统轮询方式无法获得状态变化较快的试验单元在空间辐照环境下器件的敏感度曲线的问题,实现兼顾对空间环境敏感度较高、试验数据变化较快的试验单元的遥测数据的采集,同时也可适用于对空间环境相应较慢、试验数据变化缓慢的试验单元的遥测数据的采集。
为了实现本发明的目的,拟采用以下方案:
一种在轨辐照试验主控轮询采集传输方法,应用于包括多个试验单元的在轨辐照试验平台,包括步骤:
每1个通讯周期将所有第一类试验遥测信息包和一个第二类试验遥测信息包打包一次,形成有效数据包;
将有效数据包与其他信息包一起放入缓存,以供下传;
其中,有效数据包与其他信息包的总体大小与在轨辐照试验平台对外通讯下传总线的固定带宽匹配,其他信息包中包括主控状态信息、星时信息、轨道信息、试验单元数据类型信息、测试包计数信息;
其中,第一类试验遥测信息包是试验单元在预定轨道、预定星时对时间域敏感、变化快的测试项数据包;第二类试验遥测信息是试验单元在预定轨道、预定星时对时间域不敏感、变化慢的测试项数据包。
进一步,多个试验单元包括第I组、第II组、第III组;
所有第一类试验遥测信息包来源于第I组的所有试验单元;
一个第二类试验遥测信息包来源于第II组或第III组的一个试验单元。
进一步,第II组共有n个试验单元,各试验单元依次编号,并按照编号在每n个通讯周期内的每1个通讯周期依次当班;
第III组各试验单元共有k个试验单元,各试验单元依次编号,并按照编号在每(n+1)×k个通讯周期内的每(n+1)个通讯周期依次当班;
一个第二类试验遥测信息包来源于第II组或第III组中处于当班状态的试验单元。
进一步,第I组共有m个试验单元,对应提供的第一类试验遥测信息包共有m个,每个具有第一预定大小x,第二类试验遥测信息包具有第二预定大小y,m×x+y=有效数据包大小,(有效数据包大小+其他信息包大小)÷1秒=在轨辐照试验平台对外通讯下传总线的固定带宽。
一种在轨辐照试验主控轮询采集传输装置,应用于对包括多个试验单元的在轨辐照试验平台的在轨数据进行采集传输,其特征在于,包括:
打包模块,用于在每1个通讯周期将所有第一类试验遥测信息包和一个第二类试验遥测信息包打包一次,形成有效数据包;
缓存模块,用于将有效数据包与其他信息包一起放入缓存,以供下传;
其中,有效数据包与其他信息包的总体大小与在轨辐照试验平台对外通讯下传总线的固定带宽匹配,其他信息包中包括主控状态信息、星时信息、轨道信息、试验单元数据类型信息、测试包计数信息;
其中,第一类试验遥测信息包是试验单元在预定轨道、预定星时对时间域敏感、变化快的测试项数据包;第二类试验遥测信息是试验单元在预定轨道、预定星时对时间域不敏感、变化慢的测试项数据包。
一种在轨辐照试验主控轮询采集传输装置,包括主控单元以及存储器,存储器存储有程序指令,在主控单元执行存储器存储的程序指令时,使得主控单元执行在轨辐照试验主控轮询采集传输方法。
本发明的有益效果在于:
1、实现了在每1s通讯周期,都下传一次所有的第一类试验遥测信息包,从而可以获取到状态变化快的试验单元在空间辐照环境下器件的敏感度曲线,同时每1s还包含有一个状态变化慢、对时间域不敏感的试验单元的遥测数据;
2、兼顾了对空间环境敏感度较高、试验数据变化较快的试验单元的遥测数据的采集,同时也可适用于对空间环境相应较慢、试验数据变化缓慢的试验单元的遥测数据的采集。
附图说明
本文描述的附图只是为了说明所选实施例,而不是所有可能的实施方案,更不是意图限制本申请的范围。
图1为本申请实施例的元器件在轨辐照试验平台结构示意图。
图2为本申请实施例的在轨辐照试验主控轮询采集传输方法流程图。
图3为本申请实施例的在轨辐照试验主控轮询采集传输装置结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明,但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
本申请实施例的一个方面,提供一种在轨辐照试验主控轮询采集传输方法,应用于如图1所示的包括多个试验单元的在轨辐照试验平台。在轨辐照评估试验平台包括主控单元和试验单元,主控单元连接试验单元,每个试验单元包括多款待测器件,各试验单元的板卡采集待测器件在轨运行时的健康状态信息、第一类试验遥测信息、第二类试验遥测信息等,并通过CAN总线与主控单元通信,主控单元作为1553B总线RT端接收作为1553B总线BC端的整星的遥控指令注入、广播时间码、轨道信息,并通过1553B总线将健康状态信息、第一类试验遥测信息、第二类试验遥测信息传给整星。
下面,以对外通讯的1553B总线固定带宽为512Byte/s,主控系统下挂52个试验单元为例进行说明。
对应的遥测源包的总长度规定为512Byte,其中,有效数据长度为380Byte。如果将380Byte平均分配给52个试验单元,每个试验单元每周期仅获得380/52=7.3Byte,其中还不包括主控系统状态信息及校验信息。如果采用传统的轮询采集方式,每周期仅传递一个试验单元,那么52个试验单元传递一遍需要52s,对于状态变化较快的试验单元,无法获得其空间辐照环境下器件的敏感度曲线。
采用如图2所示的在轨辐照试验主控轮询采集传输方法:
S100,每1个通讯周期将所有第一类试验遥测信息包和一个第二类试验遥测信息包打包一次,形成有效数据包。
其中,1个通讯周期为1s。
其中,第一类试验遥测信息包是试验单元在预定轨道、预定星时对时间域敏感、变化快的测试项数据包;第二类试验遥测信息是试验单元在预定轨道、预定星时对时间域不敏感、变化慢的测试项数据包。
具体的,将多个试验单元划分为第I组、第II组、第III组。
所有第一类试验遥测信息包来源于第I组的所有试验单元;第I组共有m个试验单元,对应提供的第一类试验遥测信息包共有m个,每个具有第一预定大小x,所有第一类试验遥测信息包共计m×x大小。
一个第二类试验遥测信息包来源于第II组或第III组的一个试验单元。
第II组共有n个试验单元,各试验单元依次编号,并按照编号在每n个通讯周期内的每1个通讯周期依次当班;第III组各试验单元共有k个试验单元,各试验单元依次编号,并按照编号在每(n+1)×k个通讯周期内的每(n+1)个通讯周期依次当班;一个第二类试验遥测信息包来源于第II组或第III组中处于当班状态的试验单元。
第二类试验遥测信息包具有第二预定大小y,m×x+y=有效数据包大小。
S200,将有效数据包与其他信息包一起放入缓存,以供下传。
其中,有效数据包与其他信息包的总体大小与在轨辐照试验平台对外通讯下传总线的固定带宽匹配,其他信息包中包括主控状态信息、星时信息、轨道信息、试验单元数据类型信息、测试包计数信息等。(有效数据包大小+其他信息包大小)÷1秒=在轨辐照试验平台对外通讯下传总线的固定带宽。
具体的,在主控单元下挂52个试验单元时,设第I组有6个试验单元Q1~Q6,第II组有34个试验单元P1~P34、第III组有12个试验单元S1~S12。Q1~Q6每个20Byte,一起共计120Byte;单个P1~P34或S1~S12为260Byte。
第1s,主控单元将试验单元Q1~Q6的第一类试验遥测信息包,共计120Byte,以及试验单元P1的第二类试验遥测信息包,计260Byte,进行打包一次形成有效信息包,合计380Byte;同时,与主控状态信息、星时信息、轨道信息等,共512Byte,放入缓存,供BC端读取以进行下传;
第2s,主控单元将试验单元Q1~Q6的第一类试验遥测信息包,共计120Byte,以及试验单元P2的第二类试验遥测信息包,计260Byte,进行打包一次形成有效信息包,合计380Byte;同时,与主控状态信息、星时信息、轨道信息等,共512Byte,放入缓存,供BC端读取以进行下传;
……
第34s,主控单元将试验单元Q1~Q6的第一类试验遥测信息包,共计120Byte,以及试验单元P34的第二类试验遥测信息包,计260Byte,进行打包一次形成有效信息包,合计380Byte;同时,与主控状态信息、星时信息、轨道信息等,共512Byte,放入缓存,供BC端读取以进行下传;
第35s,主控单元将试验单元Q1~Q6的第一类试验遥测信息包,共计120Byte,以及试验单元S1的第二类试验遥测信息包,计260Byte,进行打包一次形成有效信息包,合计380Byte;同时,与主控状态信息、星时信息、轨道信息等,共512Byte,放入缓存,供BC端读取以进行下传;
第36s,主控单元将试验单元Q1~Q6的第一类试验遥测信息包,共计120Byte,以及试验单元P1的第二类试验遥测信息包,计260Byte,进行打包一次形成有效信息包,合计380Byte;同时,与主控状态信息、星时信息、轨道信息等,共512Byte,放入缓存,供BC端读取以进行下传;
……
依次按照如上方式进行轮询执行。
实现了在每1s通讯周期,都下传一次所有的第一类试验遥测信息包,从而获取到状态变化快的试验单元在空间辐照环境下器件的敏感度曲线,同时每1s还包含有一个状态变化慢、对时间域不敏感的试验单元的遥测数据。
可兼顾对空间环境敏感度较高、试验数据变化较快的试验单元的遥测数据的采集,同时也可适用于对空间环境相应较慢、试验数据变化缓慢的试验单元的遥测数据的采集。
主控单元每一个通讯周期内,与所有开机状态的试验单元进行遥测数据传输问询,试验单元可以返回一个健康状态遥测信息数据包和若干试验遥测信息数据包。试验单元首个遥测信息数据包必须为健康状态遥测信息数据包,后面紧跟第一类试验遥测信息数据包或第二类试验遥测信息数据包,相邻包传输间隔不超过50μs。若没有第一类或第二类试验遥测信息数据包传输需求时,可以只发送一个健康状态遥测信息数据包,由主控单元对未使用遥测信息数据包补零。
本申请实施例的另一方面,提供一种在轨辐照试验主控轮询采集传输装置,应用于对如图1所示的包括多个试验单元的在轨辐照试验平台的在轨数据进行采集传输。
在轨辐照试验主控轮询采集传输装置,如图3所示,包括打包模块和缓存模块。
打包模块用于在每1个通讯周期将所有第一类试验遥测信息包和一个第二类试验遥测信息包打包一次,形成有效数据包;缓存模块用于将有效数据包与其他信息包一起放入缓存,以供下传。
具体的,有效数据包与其他信息包的总体大小与在轨辐照试验平台对外通讯下传总线的固定带宽匹配,其他信息包中包括主控状态信息、星时信息、轨道信息、试验单元数据类型信息、测试包计数信息等。
具体的,第一类试验遥测信息包是试验单元在预定轨道、预定星时对时间域敏感、变化快的测试项数据包;第二类试验遥测信息是试验单元在预定轨道、预定星时对时间域不敏感、变化慢的测试项数据包。
本申请实施例的又一方面,提供另一种在轨辐照试验主控轮询采集传输装置,包括主控单元以及存储器,其中,主控单元为如图1所示的在轨辐照试验平台的主控单元,存储器存储有程序指令,在主控单元执行存储器存储的程序指令时,使得主控单元执行实施例的在轨辐照试验主控轮询采集传输方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解,在不脱离本发明的范围情况下,对本发明进行的各种改变或同等替换,均属于本发明保护的范围。
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