基于ZigBee的卫星地面无线通信技术

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传统的卫星地面综合测试系统通常采用带有分离插头的电缆网来连接卫星和地面测试设备,随着当今微纳卫星的发展,这种基于有线方式的卫星地面测试模式已无法满足当今微纳卫星的快速测试与并行发射需求。因此,本文将无线技术引入微纳卫星地面测试,提出了一种基于ZigBee的微纳卫星地面无线通信技术,并研发了通信系统原理样机,着力解决可靠通信和低功耗待机问题。  系统分为星上和地面两个部分,由ZigBee无线通信模块、CAN总线通信模块、串口透明转发模块等组成。系统的功能是:接收微纳卫星星务系统下发的CAN总线数据,将数据通过ZigBee协议无线转发至地面,分组封帧后由串口发送至地面进行解析和处理;检测星务是否发出遥控请求指令,并对指令做出响应;地面端遥控指令上行等。  文章介绍了课题背景、课题的研究意义与应用价值,论述了ZigBee技术应用于微纳卫星地面无线通信系统的必要性和优势,分析微纳卫星的特点和测试需求,对传统的卫星地面测试方案进行了改进,提出了一种针对微纳卫星的地面无线链路搭建方案。本文选择TI公司的ZigBee芯片级解决方案CC2530,结合与之匹配的标准协议栈Zstack进行开发,实现CAN协议与ZigBee协议之间可靠、实时、高效的转换。对硬件和软件的设计过程和测试方法均作出了详细的说明,验证了ZigBee技术用于微纳卫星地面检测的可行性。最后根据系统各项指标的测试结果,指出了系统下一步的优化思路。
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