電子信息系統在通信衛星平臺中的應用研究

姚猛 南京理工大學電子工程與光電技術學院

電子信息系統在通信衛星平臺中的應用研究

姚猛 南京理工大學電子工程與光電技術學院

電子信息系統是否擁有先進的技術對于通信衛星平臺有很大的影響作用。隨著當前通信衛星平臺的運作需求日漸增大、功能日趨多樣，也相應的對星載電子系統的性能、內容、技術等方面有了更高的要求。目前在我國，為了滿足全新的通信衛星平臺的發展需要，已經成功實現了以“綜合電子”的概念來搭建電子信息系統，使電子信息系統全面對通信衛星的數據傳輸、管理、供電等方面進行管理和控制。

電子信息系統 通信衛星平臺 應用

我國目前采用的綜合電子系統基于資源共享思想，超越傳統衛星分系統電子設備范疇，以高性能處理器為核心，數據網為紐帶，將星上各單元電子作為一個整體進行優化管理和調度，提高資源利用率，大幅減少星上元器件數量，簡化硬件復雜度，提高電系統可靠性。星載綜合電子系統是衛星總體級的分系統，是通信衛星的信息中樞，對通信衛星的運行起支柱作用，對于通信衛星的數據傳導、管理、供電以及監測都有著重要影響和作用。

1 電子信息系統的特點

①以中心管理單元為建設中心，實行構建分散式的系統，并采用標準形式的電氣接口，對通信衛星的總體網絡進行管理和控制，讓通信衛星平臺的適應能力和服務范圍更強、更廣。

②中心管理服務器通過使用三模冗余結構和模塊化建構方式，使通信衛星集成電路的輻射防抗能力大幅度提升，同時也在一定程度上促進了我國航天電子技術的提升。

③提升了衛星通信平臺發生故障時進行診斷、檢測以及修復的能力，使衛星通信平臺在數字化以及智能化發展方面得到提升。

④根據電子信息系統的總體構架理念，對不同種類和性能的模塊進行研發和應用，并在這些模塊內統一使用電氣接口，來促進衛星通信平臺中的設施能更好的實現其應用功能，推進平臺的同一化、標準化、科學化步伐。

⑤利用電子信息系統高度信息和數據集中化的特點，來使通信衛星平臺的構建成本降低，實現平臺設備數量和質量合理科學的減少，從而減輕電子信息系統的負擔以及電網的負荷，另外還能使投入到衛星通信平臺的人力和財力得到有效緩減，使衛星通信平臺的經濟效益得到有效增長。

2 基于電子信息系統的通信衛星平臺一體化綜合測試方案

近年來通信衛星信息行業發展迅猛，新的物理接口、通信協議逐漸誕生，導致電子系統的物理接口類別眾多、通道路數成幾何倍數擴展、通訊協議種類紛繁、上層協議根據定制需求隨時在改變等等情況，最終導致了電子系統的整理復雜度大為提升。這種較復雜的綜合電子系統的測試流程實際上很難達到全方位的覆蓋水平，同時由于其重復性質的工作量巨大，使得復雜電子系統的測試任務效率低，耗時長。

針對綜合電子復雜系統的測試需求，需要秉承自動化、靈活化、全覆蓋的設計理念，構建出一套能有效解決上述問題的綜合電子自動化測試解決方案。該方案由自動化測試平臺，配以各種接口測試設備，實現了有效、高速、自動化的測試測量任務，而且系統軟硬件配合簡便，組合靈活，具有良好的擴展性。

系統硬件架構采用PXIe標準總線架構，其中與綜合電子測量單元聚集了各種通用接口測試模塊，例如低頻物理接口模塊、總線通信模塊、矩陣開關模塊、通用測試儀器模塊、多路選通模塊以及自定義擴展模塊。

所有硬件模塊采用電氣隔離技術，對被測設備的電源結構起到了保護作用；自動化測試采用基于流程控制的自動化軟件平臺；對于測試需求支持最終電子文件的直接輸入/輸出；所有測試流程與判決條件可以靈活地改變；電子信息系統采用平臺化設計，具有強大的靈活的擴展能力，能在最短時間內幫助客戶實現自動化流程測試任務，其優點主要有以下幾點：

①完全物理電氣隔離方案，防止影響被測系統電源層次與結構；

②靈活自動化：自動化測試測量來實現被測系統的全面覆蓋性特征，而且測試序列靈活配置，擴展能力強；

③硬件接口總線化：將所有不同類型的物理接口均統一到PXIe總線上，進行接口歸一化處理，使得通信衛星平臺實現靈活的硬件配置以及測量，同時硬件接口具備擴展性的特點；

④測試判決條件可配置：可以根據平臺的需求，對所有的判決條件進行修改，實現靈活判決；

⑤匹配表格式輸出結果：根據平臺啊需要的測試表格，電子信息系統自動完成測試表格的填寫與輸出。

3 小結

我國目前采用綜合電子系統，針對通信衛星平臺的特征與需求，以中心管理模塊為服務重點，推出了整星一體化綜合測試解決方案。該解決方案具備高集成度、自動化、功能全面、靈活組合以及低成本等主要特點，解決了以低成本對通信衛星平臺進行有效、全面測試的難題。系統由自動化測試平臺、供配電測試單元、姿軌控測試單元、測控測試單元、數傳載荷測試單元、記錄回放單元、信道模擬單元等等組成。在全新的電子信息系統的管理下，通信衛星平臺具有重量輕、體積小、成本低、周期短、生存能力強、風險小等特點，并以其獨特的魅力，吸引了廣泛的關注目光，有著較強的適用性。

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