量子科学实验卫星通用化可配置地面测试平台的设计与实现

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卫星地面测试平台作为卫星系统的重要组成部分之一应用于整星测试之中,不仅为整星测试提供上下行信道、数据流交互、信息收集,同时也是整星研制和试验过程中必不可少的重要部分。本文首先介绍了卫星综合测试的相关内容,探讨了地面测试平台的各项需求,深入分析了卫星地面综合测试平台所需的架构和工作原理,并研究了不同时间和场合下卫星综合试验的外部环境条件和测试要求。然后本文进行了通用化可配置地面测试平台的方案设计,主要由上下变频器、测控前端后端数据库、地面综合基带处理单元CORTEX(COMMAND RANGING&TELEMETRY UNIT)、地面综合测试软件五大部分组成,可通过卫星天线或高频电缆发送上行高频信号:直接指令,间接指令,注入数据到星上,以及对各类遥测量和数据进行解析、显示和存储等。本文对地面综合测试平台的设备组成、原理、完成的功能等几个方面进行了详细阐述,对一些关键的功能需求如遥测遥控、星地时间基准统一化、数据存储回放、误码率测试等进行了详细的理解和解析。本论文还研究了测控软件的设计方法,提出了一套能适应当前测控系统发展需要的系统设计,主要从模式架构、信息交互,以及系统运行等多方面进行了考虑,主要实现了测控系统所涉及的遥测遥控格式、CRC校验、工程数据的帧同步和帧过滤、遥测数据分发、误码率测试、星地时延测试、配置数据库的设计等方面的内容。本文对测试平台重要模块进行了代码级的功能实现,并在特定模块中对功能函数进行了定义和编码的介绍。最后,本文对测试平台进行了各方面的性能测试,通过整星的各类试验,验证了通用化可配置测试平台各方面的功能实现,确定测试平台已经满足了卫星测试的需求。文末对整个设计工作进行了总结,并对今后的工作进行了展望。
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