一种卫星总线数据分析系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星系统功能的地面测试及验证领域，特别是一种卫星总线数据分析系统。
【背景技术】
[0002]卫星综合测试是指对卫星电子系统的各项性能指标的检测，其主要目的是通过测试发现卫星电子系统中各类问题，并针对发现的问题及时采取措施，确保卫星产品的质量。随着用户对卫星功能的要求不断增加，卫星电子系统的复杂度也不断增大，对卫星的综合测试水平也提出了更高的要求。
[0003]目前，卫星综合测试主要是通过分析卫星下传的各类工况下的遥测参数的方法来判断卫星系统的各项功能、性能指标的正确性。由于下传至地面的卫星遥测参数不能完全涵盖卫星系统运行过程中的各类中间数据，导致系统出现故障时，无法及时准确定位故障的原因。因此，卫星综合测试需要一种卫星总线数据测试分析系统来对卫星内部实时交互的数据进行监控，以发现卫星系统一些深层次问题。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供了一种通过总线直接接入卫星电子系统来实现对其内部数据实时采集与分析的卫星总线数据分析系统。
[0005]本发明的技术解决方案是:一种卫星总线数据分析系统，包括数据采集与存储模块、总线数据分析模块，其中
[0006]数据采集与存储模块，通过总线与卫星电子系统的各个分系统相连并采集各个分系统送至卫星总线的总线数据，对总线数据进行存储，然后将总线数据送至总线数据分析丰吴块；
[0007]总线数据分析模块，包括总线数据格式分析单元、总线数据判读单元；总线数据格式分析单元，从外部获取当前总线数据的传输协议，接收数据采集与存储模块发送的总线数据后，使用当前总线数据的传输协议对应的数据帧格式比对总线数据，如果总线数据不符合当前总线数据的传输协议对应的数据帧格式，则输出当前总线数据格式分析不通过信号，继续接收数据采集与存储模块发送的总线数据进行比对，如果总线数据符合当前总线数据的传输协议对应的数据帧格式，则输出当前总线数据格式分析通过信号，然后将当前总线数据送至总线数据判读单元；
[0008]总线数据判读单元，根据当前总线数据对应的卫星电子系统的分系统判断其对应的数据模型，按照当前总线数据的传输协议对应的数据帧长度对当前总线数据进行划分，
[0009]如果当前总线数据为区间型参数，则将该总线数据帧中的数据与从外部获取的取值范围及前一帧总线数据帧中的数据进行对比，如果该总线数据帧中的数据位于取值范围内且与前一帧总线数据帧中的数据差在允许范围内，则输出当前总线数据帧判读通过信号，否则输出当前总线数据帧判读不通过信号；
[0010]如果当前总线数据为等值变化型参数，则将当前总线数据帧中的数据与前一帧总线数据帧中的数据进行对比，如果比对结果符合从外部获取的当前总线数据对应的等值变化型参数，则输出当前总线数据帧判读通过信号，否则输出当前总线数据帧判读不通过信号；所述的等值变化型参数包括递增参数模型、递减参数模型与循环参数模型，其中，递增参数模型为任意总线数据帧中的数据总比相邻的前一个总线数据帧中的数据大，递减参数模型为任意总线数据帧中的数据总比相邻的前一个总线数据帧中的数据小，数据循环型参数模型为总线数据帧中的数据周期性变化；
[0011]如果当前总线数据为跳变型参数，则将当前总线数据帧中的数据与前一帧总线数据帧中的数据的变化量与从外部获取的当前总线数据对应的跳变范围进行比对，如果该变化量位于当前总线数据帧对应的跳变范围，则输出当前总线数据帧判读通过信号，否则输出当前总线数据帧判读不通过信号；
[0012]所述的允许范围为不大于10%。
[0013]所述的总线数据的传输协议包括1553b、CAN、RS485。
[0014]所述的总线数据帧的帧头信息包括总线数据的传输协议、数据帧长度、数据帧校验和。
[0015]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0016](I)本发明卫星总线数据分析系统，克服了传统的卫星测试系统或方法在测试过程中缺少对卫星电子系统内部数据实时分析的缺陷，通过总线直接接入卫星电子系统，实现了对其内部数据实时采集与分析；
[0017](2)本发明卫星总线数据分析系统与现有技术相比，实时存储各类中间数据信息，便于后期查找以定位故障原因；
[0018](3)本发明卫星总线数据分析系统对卫星电子系统内部实时交互的总线数据进行监控，能够及时、快速的发现卫星电子系统故障或问题；
[0019](4)本发明卫星总线数据分析系统克服了传统的卫星专用测试系统不通用的缺陷，能够根据卫星综合电子系统的数据协议、数据格式，灵活从外界获取卫星总线数据分析系统的各项参数，满足不同型号测试任务需求。
【附图说明】
[0020]图1为本发明一种卫星总线数据分析系统与星上设备接口示意图；
[0021]图2为本发明一种卫星总线数据分析系统工作流程图。
【具体实施方式】
[0022]本发明提出一种卫星总线数据分析系统，直接接入卫星电子系统的一级数据总线，然后根据卫星的总线协议，实时解析出卫星的各类数据并根据提前设置的参数模型，对解析出的数据进行实时判读分析，以发现异常并及时报警，其中，卫星电子系统的一级数据总线信息包括整星测控、能源、控制、热控、推进、载荷等各类数据信息，每秒数据信息的交互量约为100KByte。下面结合附图对本发明做进一步说明，如图1所示卫星总线数据分析系统与卫星电子系统通过卫星系统的一级总线进行连接，卫星总线数据分析系统在工作过程中，实时对卫星电子系统内部交互数据进行采集、判读、分析。
[0023](I)卫星总线数据分析系统总体设计
[0024]本发明系统由数据采集与存储模块、数据分析模块两部分组成，其中，数据采集模块主要负责采集卫星总线的所有信息流数据采集，并对采集到的数据的实时存储。数据分析模块主要负责对采集到的数据进行实时分析，其中主要包括总线数据格式分析单元、总线数据判读单元。
[0025](2)总线数据格式分析单元
[0026]总线数据分析系统在工作过程中，首先对每个周期总线上交互的所有数据进行实时采集，然后根据数据模式及数据协议(1553B总线数据协议)进行分析，如果数据格式及协议不符合当前使用的数据模式及数据协议，则报警，其中，卫星系统内部数据交互是以消息为单位进行的，在消息中含有每个远置终端的子地址信息、数据发送方式及消息的数据内容，每个远置终端具备31个子地址，数据发送方式分为BC-RT模式和RT-BC模式。针对不同的卫星，在使用卫星总线分析系统时，该系统可根据具体卫星的应用，通过人机界面预先设置每个远置终端子地址的消息发送方式、消息协议等信息。在卫星总线数据分析系统在运行过程中，对总线上的数据格式、数据协议等信息进行实时分析，如果出现异常，则报警。
[0027](3)总线数据判读单元
[0028]总线数据分析系统可实时对总线上的数据进行监控，该系统可同时设置不大于100个参数，每个总线参数的正常值范围可通过人机界面设定，系统在运行过程中，系统根据设置的参数范围，对实时采集的数据进行比对，如果超出系统设置的范围，则报警；
[0029]总线数据判读单元接收数据采集与存储模块发送的总线数据帧后进行存储，当存储数据大于三帧时，进行数据分析，根据卫星数据特点及应用需求，卫星总线数据分析系统可同时设置100个被检控参数，每个参数可任意选择一类模型进行实时分析(能够根据当前总线数据对应的参数类型进行选择)，5类模型如下:
[0030]a)参数区间模型:该类参数(总线数据帧中的数据)均位于取值范围(从外界获取，通过人机交互界面任意确定)内且任意前后两个相邻的总线数据帧中的数据相差不大于 10% ο
[0031]b)递增型参数模型:针对卫星数据分析过程中，该类参数按一定规律进行数据变化，在采集的数据中，XN、XN+1、XN+2o如果XN+1-XN> O且X N+2-XN+1> O贝IJ，该数据符合等值递增型模型，如果不符合，则报警，其中，N为正整数。
[0032]c)递减型参数模型:该类参数按一定规律进行数据变化，在采集的数据中，XN、XN+1、XN+2。如果XN+1_XN