基于CAN总线的星务仿真测试系统设计

论文摘要

星务系统（OBH，也称为星载数据管理系统OBDM，欧空局称之为OBDH，美国称之为C&DH）是航天器的一个非常重要的组成部分，它将传统的互相独立的遥测系统、遥控系统以及跟踪测轨系统综合到了一起，并加上星上自主管理等，形成了一个综合的数据管理系统。随着星上自主管理要求越来越高，对星务系统的功能要求也更高，系统的设计，包括星务软件的设计，也越来越复杂。随着国内航天技术的发展，卫星型号研制任务更加繁重，卫星研制周期在不断缩短，同时却对整星工作可靠性，尤其是星务系统软件可靠性，提出了更高的要求，这就对星务系统及其软件的可靠性测试提出了更大的挑战，因此对适应性更强的星务系统测试技术展开研究就变得更加迫切。本课题主要实现对星务系统的仿真测试，本文正是根据当前我国星务测试的基本情况，提出了一种基于CAN总线的星务仿真测试系统方案设计解决方案。系统中构造完整的星务CAN总线通讯网络，较真实的模拟星务主机的总线通讯任务调度、遥测、遥控。以CAN总线作为计算通信网络，把处理结果以控制命令的形式通过CAN总线传输至相关测控模块上，最终实现对各种设备(负载)的控制。本文首先对系统的需求进行分析，提出了设计的总体框架以及功能模块的划分，然后重点说明了通信协议、星务主机仿真器的软硬件实现，并对仿真测试系统中的其它单元设备进行了设计。所提星务仿真测试系统便于与下位机产品进行分系统联试，将问题在产品交付前得到暴露及解决。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题应用背景及研究意义
• 1.2 星务系统及其软件测试国内外发展状况研究
• 1.3 论文主要工作及内容安排
• 第二章 CAN 总线原理及网络结构
• 2.1 CAN 网络技术概述
• 2.2 CAN 的网络分层结构
• 2.3 本章小结
• 第三章 系统总体设计
• 3.1 星务系统功能组成及设计思想
• 3.2 星务系统对星上数据总线通信网络的需求分析
• 3.3 星务仿真测试系统任务要求
• 3.4 星务仿真测试系统设计原则
• 3.5 星务测试床方案设计
• 3.6 CAN 控制器和收发器设计
• 3.7 安全性设计
• 3.8 本章小结
• 第四章 单元设备设计
• 4.1 星务主机仿真器
• 4.2 下位机仿真器
• 4.3 总线监视器
• 4.4 故障仿真注入器
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献