嵌入式系统在航天测控系统地面站终端设备中的应用研究

论文摘要

随着电子技术的发展,对航天测控系统地面站的测控精度、高数据率提出了新要求,尤其在(诸如实时性、可靠性、可配置性、可移植性等方面)的要求越来越苛刻,同时还要求具备分别适用于不同的应用需求,不断加快系统的开发周期,同时又能降低系统的研发和生产成本。本课题正是在这种应用背景下,通过选用美国WindRiver公司的VxWorks操作系统作为系统平台,实时采集航天测控系统地面站终端设备通过CPCI总线上报的数据信息(测距、测速、遥测、遥控等),并为接收到的数据打上时标,并将数据按协议要求通过网络发送。同时配合终端设备监控软件完成对终端设备的工作方式、工作参数、设备配置等控制命令,执行命令规定的各种操作,并主动向BMC上报命令执行结果。从而进一步完善了嵌入式系统在航天测控系统地面站终端设备中的应用。本系统主要部件为一体化显示器、工控机、CPCI板卡及其驱动程序和应用程序(嵌入式应用程序、Window操作系统下应用程序)。本文分析了航天测控系统地面站终端设备的工作原理、技术指标,进行了系统方案的设计;终端设备Windows应用程序使用VS2005开发,嵌入式应用程序使用Wind River Workbench开发。重点介绍了终端设备中的应用软件的开发流程、设计方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题来源
• 1.2 国内外嵌入式系统在终端设备中应用发展现状及趋势
• 1.3 本课题的研究目的和意义
• 1.4 论文简介
• 第二章 系统方案设计
• 2.1 终端设备简介
• 2.2 系统方案设计
• 2.2.1 系统结构选择
• 2.2.2 硬件平台选择
• 2.2.3 软件平台选择
• 2.3 小结
• 第三章 系统需求分析
• 3.1 概述
• 3.2 外部接口需求
• 3.2.1 外部接口
• 3.2.2 接口示意图
• 3.2.3 接口标识
• 3.2.4 接口简述
• 3.3 信息流程
• 3.4 功能需求
• 3.4.1 监控信息处理
• 3.4.2 遥控数据信息处理
• 3.4.3 遥测数据信息处理
• 3.4.4 测距数据信息处理
• 3.4.5 测速数据信息处理
• 3.4.6 日志数据信息处理
• 3.5 其它软件需求
• 3.5.1 性能需求
• 3.5.2 安全性需求
• 3.5.3 可靠性需求
• 3.5.4 维护性需求
• 3.6 小结
• 第四章 系统概要设计
• 4.1 概述
• 4.2 全局类
• 4.3 设备监控类
• 4.4 数据处理类
• 4.5 日志信息处理类
• 4.6 网络通讯类
• 4.7 小结
• 第五章 详细设计与编程实现
• 5.1 概述
• 5.2 接口设计
• 5.3 全局类实现
• 5.4 数据处理类实现
• 5.4.1 遥测数据信息处理实现类
• 5.4.2 遥控数据信息处理实现类
• 5.4.3 测距数据信息处理实现类
• 5.4.4 测速数据信息处理实现类
• 5.5 设备监控类
• 5.6 日志处理类
• 5.7 网络通讯类
• 5.8 板卡驱动功能
• 5.8.1 硬件概述
• 5.8.2 硬件地址空间分配
• 5.8.3 驱动实现功能
• 5.9 小结
• 第六章 系统测试
• 6.1 测试环境说明
• 6.1.1 软件项
• 6.1.2 硬件和固件项
• 6.1.3 安装被测试软件和测试准备
• 6.2 测试项目
• 6.3 测试结论
• 6.4 小结
• 第七章 结束语
• 致谢
• 参考文献