专利名称：一种小卫星信号处理单元工作过程模拟方法、装置及装置中逻辑状态机工作方法
技术领域：
本发明涉及卫星仿真测试领域，具体涉及一种小卫星信号处理单元工作过程模拟
方法、装置及装置中逻辑状态机工作方法。
背景技术：
在卫星系统中，通过卫星中心计算机对卫星执行器件(如卫星飞轮、磁力矩器等) 的控制来调整卫星姿态，同时通过中心计算机获得卫星敏感器件(如太阳敏感器等)的数 据。卫星执行器件与卫星敏感器件产生的信号有些是模拟的物理量(如转速脉冲信号、电 流信号等)。如图1所示，卫星信号处理单元是卫星中心计算机与各卫星部件进行数据交换 的桥梁，其作用是将卫星部件产生的计算机不能够直接处理的模拟量转换为计算机可以直 接处理的数字量，为卫星中心计算机提供可处理的数据，并将中心计算机的指令和数据传 送给各卫星部件。 卫星信号处理单元在卫星系统中起着至关重要的作用，但在卫星研制初期，为验 证系统设计的正确性，采用实际信号处理单元进行测试成本高、研制周期长，故研制出一个 能够模拟实际的卫星信号处理单元工作且低成本、研制周期短、具有灵活、完备的功能修改 能力的卫星信号处理单元模拟器备受关注。
发明内容
为了解决在卫星研制初期，对卫星设备进行测试时实际的卫星信号处理单元成本 高、研制周期长的问题，本发明提供了一种小卫星信号处理单元工作过程模拟方法及装置。
本发明的一种小卫星信号处理单元工作过程模拟方法，它的模拟过程为
步骤一 接收动力学计算机数据，同时接收中心计算机数据，所述动力学计算机数 据包括太阳敏感器数据，所述中心计算机数据包括飞轮控制电压和磁力矩器控制电压；
步骤二 根据动力学计算机数据选出太阳敏感器数据，同时利用飞轮控制电压和 磁力矩器控制电压对飞轮模型和磁力矩器模型进行解算，分别获得飞轮转速的解算数据和 磁力矩器电压的解算数据； 步骤三将太阳敏感器数据通过CAN总线转发至中心计算机，同时将所有解算数 据通过CAN总线发送至中心计算机，并将所有解算数据通过RS-485总线发送至动力学计算 机。 本发明的一种小卫星信号处理单元模拟装置，其特征在于它包括CAN接口电路、 FPGA通讯控制电路、DSP解算电路、X—RS485接口电路和S_RS485接口电路，CAN接口电路的 第一数据通讯口为中心计算机数据通讯口 ，所述CAN接口电路的第二数据通讯口连接FPGA 通讯控制电路的CAN并行数据通讯口 ，所述FPGA通讯控制电路的请求解算数据通讯口连接 DSP解算电路的解算数据通讯口 ，所述FPGA通讯控制电路的解算数据输出端连接X_RS485 接口电路的串行数据输入端，所述X—RS485接口电路的串行数据输出端为动力学计算机数据输出端，FPGA通讯控制电路的RS-485串行数据输入端连接S_RS485接口电路的串行数
据输出端，所述S—RS485接口电路的串行数据输入端为动力学计算机数据输入端。 基于上述装置的一种小卫星信号处理单元模拟装置中逻辑状态机工作方法，它包
括CAN接口数据接收状态机工作过程、CAN接口数据发送状态机工作过程、S_RS485接口数
据接收状态机工作过程、X—RS485接口数据发送状态机工作过程、太阳敏感器数据处理状态
机工作过程、磁力矩器数据处理状态机工作过程和飞轮数据处理状态机工作过程。 本发明的有益效果本发明的方法提供了一种实现具有灵活、完备的功能修改能
力的卫星信号处理单元模拟器的方法；本发明的FPGA通讯控制电路中的逻辑状态机使得
小卫星信号处理单元模拟器具有了灵活、完备的功能修改能力；本发明引入DSP解算电路，
提高了运算效率；本发明的装置资金投入少，研制周期短。
图1是实际的卫星信号处理单元与卫星部件的连接关系示意图，图2是本发明的 一种小卫星信号处理单元模拟方法的流程图，图3是本发明的一种小卫星信号处理单元模 拟装置的原理示意图，图4是本发明的CAN接口数据接收状态机工作过程示意图，图5是本 发明的CAN接口数据发送状态机工作过程示意图、图6是本发明的S_RS485接口数据接收 状态机工作过程示意图，图7是本发明的X—RS485接口数据发送状态机工作过程示意图，图 8是本发明的太阳敏感器数据处理状态机工作过程示意图，图9是本发明的磁力矩器数据 处理状态机工作过程示意图，图10是本发明的飞轮数据处理状态机工作过程示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一 根据说明书附图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的一
种小卫星信号处理单元工作过程模拟方法，其特征在于它的模拟过程为 步骤一 接收动力学计算机数据，同时接收中心计算机数据，所述动力学计算机数
据包括太阳敏感器数据，所述中心计算机数据包括飞轮控制电压和磁力矩器控制电压； 步骤二 根据动力学计算机数据选出太阳敏感器数据，同时利用飞轮控制电压和
磁力矩器控制电压对飞轮模型和磁力矩器模型进行解算，分别获得飞轮转速的解算数据和
磁力矩器电压的解算数据； 步骤三将太阳敏感器数据通过CAN总线转发至中心计算机，同时将所有解算数 据通过CAN总线发送至中心计算机，并将所有解算数据通过RS-485总线发送至动力学计算 机。
具体实施方式
二 根据说明书附图3具体说明本实施方式，本实施方式是基于具 体实施方式一而实现的一种小卫星信号处理单元模拟装置，它包括CAN接口电路1、 FPGA 通讯控制电路2、 DSP解算电路3、 X_RS485接口电路4和S_RS485接口电路5， CAN接口电 路1的第一数据通讯口为中心计算机数据通讯口，所述CAN接口电路1的第二数据通讯口 连接FPGA通讯控制电路2的CAN并行数据通讯口 ，所述FPGA通讯控制电路2的请求解算 数据通讯口连接DSP解算电路3的解算数据通讯口 ，所述FPGA通讯控制电路2的解算数据 输出端连接X_RS485接口电路4的串行数据输入端，所述X_RS485接口电路4的串行数据 输出端连接动力学计算机的动力学计算机数据输入端，FPGA通讯控制电路2的RS-485串
7行数据输入端连接S_RS485接口电路5的串行数据输出端，动力学计算机的动力学计算机 数据输出端连接所述S—RS485接口电路5的串行数据输入端；FPGA通讯控制电路2内部固 化有串并转换模块、并串转换模块、FIFO、存储器和七个逻辑状态机，所述FIFO包括CAN接 收FIFO、 CAN发送FIFO、 S_RS485接收FIFO和X_RS485发送FIFO,所述存储器包括CAN接 收FIFO存储器、CAN发送FIFO存储器、S_RS485接收FIFO存储器和X_RS485发送FIFO存 储器，所述七个逻辑状态机为CAN接口数据接收状态机、CAN接口数据发送状态机、S—RS485 接口数据接收状态机、X_RS485接口数据发送状态机、太阳敏感器数据处理状态机、磁力矩 器数据处理状态机和飞轮数据处理状态机；串并转换模块，用于将串行数据转换为并行数 据；并串转换模块，用于将并行数据转换为串行数据；FIFO，用于缓存并行数据；存储器，用 于存储FIFO中的FIFO数据。 本实施方式中，FPGA通讯控制电路2可以采用Altera公司的EP1C12Q240I7型号 FPGA作为主控芯片，实现与CAN总线和RS-485总线间的通讯控制；DSP解算电路3可以采 用TI公司的TMS320LF2407A型号DSP作为计算芯片，用以完成卫星飞轮模型解算等计算任 务。FPGA与DSP之间采用并行的方式进行通讯，从而提高数据的传输速率。
具体实施方式
三本实施方式是具体实施方式
二所述一种小卫星信号处理单元模 拟装置中的逻辑状态机工作方法，它包括CAN接口数据接收状态机工作过程、CAN接口数据 发送状态机工作过程、S_RS485接口数据接收状态机工作过程、X_RS485接口数据发送状态 机工作过程、太阳敏感器数据处理状态机工作过程、磁力矩器数据处理状态机工作过程和 飞轮数据处理状态机工作过程。
具体实施方式
四根据说明书附图4具体说明本实施方式，本实施方式是对具体 实施方式三的进一步说明，具体实施方式
三中所述的CAN接口数据接收状态机工作过程包 括三个状态等待CAN数据状态、CAN数据送入CAN接收FIFO状态和CAN接收FIFO数据存 储待处理状态； 在等待CAN数据状态，等待CAN数据到达，当CAN数据到达时，进入CAN数据送入 CAN接收FIFO状态； 在CAN数据送入CAN接收FIFO状态，将CAN数据送入CAN接收FIFO,当CAN接收 FIFO不空时，进入CAN接收FIFO数据存储待处理状态； 在CAN接收FIFO数据存储待处理状态，读出CAN接收FIFO数据并存储至CAN接 收FIFO存储器进行待处理，当CAN接收FIFO数据存储至CAN接收FIFO存储器完毕，返回 等待CAN数据状态。
具体实施方式
五根据说明书附图5具体说明本实施方式，本实施方式是对具体 实施方式三的进一步说明，具体实施方式
三中所述的CAN接口数据发送状态机工作过程包 括三个状态等待待发送数据送入存储器状态、待发送数据送入CAN发送FIFO状态和CAN 发送FIFO数据送入CAN总线状态； 在等待待发送数据送入存储器状态，等待待发送数据送入CAN发送FIFO存储器， 当待发送数据送入CAN发送FIFO存储器完毕，进入待发送数据送入CAN发送FIFO状态；
在待发送数据送入CAN发送FIFO状态，将待发送数据送入CAN发送FIFO,当待发 送数据送入CAN发送FIFO完毕，进入CAN发送FIFO数据送入CAN总线状态；
在CAN发送FIFO数据送入CAN总线状态，将CAN发送FIFO数据送入CAN总线，当CAN发送FIFO数据送入CAN总线完毕，返回等待待发送数据送入存储器状态。
具体实施方式
六根据说明书附图6具体说明本实施方式，本实施方式是对具体 实施方式三的进一步说明，具体实施方式
三中所述的S_RS485接口数据接收状态机工作过 程包括三个状态等待S_RS485数据状态、S_RS485数据送入S_RS485接收FIFO状态和S_ RS485接收FIFO数据存储待处理状态， 在等待S_RS485数据状态，等待S_RS485数据到达，当S_RS485数据到达时，进入 S_RS485数据送入S_RS485接收FIFO状态；在S_RS485数据送入S_RS485接收FIFO状态，将S_RS485数据送入S_RS485接收 FIFO,当S_RS485接收FIFO不空时，进入S_RS485接收FIFO数据存储待处理状态；
在S_RS485接收FIFO数据存储待处理状态，读出S_RS485接收FIFO数据并存储 至S_RS485接收FIFO存储器进行待处理，当S_RS485接收FIFO数据存储至S_RS485接收 FIFO存储器完毕，返回等待S_RS485数据状态。
具体实施方式
七根据说明书附图7具体说明本实施方式，本实施方式是对具体 实施方式三的进一步说明，具体实施方式
三中所述的X_RS485接口数据发送状态机工作过 程包括三个状态等待待发送数据送入存储器状态、待发送数据送入X_RS485发送FIFO状 态和X_RS485发送FIFO数据送入X_RS485总线状态， 在等待待发送数据送入存储器状态，等待待发送数据送入X_RS485发送FIFO存储 器，当待发送数据送入X_RS485发送FIFO存储器完毕，进入待发送数据送入X_RS485发送 FIFO状态; 在待发送数据送入X_RS485发送FIFO状态，将待发送数据送入X_RS485发送 FIFO,当待发送数据送入X_RS485发送FIFO完毕，进入X_RS485发送FIFO数据送入X_RS485 总线状态； 在X_RS485发送FIFO数据送入X_RS485总线状态，将X_RS485发送FIFO数据送 入X_RS485总线，当X_RS485发送FOFO数据送入X_RS485总线完毕，返回等待待发送数据 送入存储器状态。
具体实施方式
八根据说明书附图8具体说明本实施方式，本实施方式是对具体 实施方式三的进一步说明，具体实施方式
三中所述的太阳敏感器数据处理状态机包括六个 状态等待S_RS485飞行器数据状态广播帧状态、挑选太阳敏感器数据状态、存储太阳敏感 器数据状态、太阳敏感器数据送入CAN发送FIFO状态、等待CAN数据同步广播帧状态和太 阳敏感器数据送入CAN总线状态， 在等待S_RS485飞行器数据状态广播帧状态，等待S_RS485飞行器数据状态广播 帧的到达，当S_RS485飞行器数据状态广播帧到达时，进入挑选太阳敏感器数据状态；
在挑选太阳敏感器数据状态，从S_RS485飞行器数据状态广播帧中挑选三个太阳 敏感器数据，当三个太阳敏感器数据挑选完毕，进入存储太阳敏感器数据状态；
在存储太阳敏感器数据状态，存储三个太阳敏感器数据，当三个太阳敏感器数据 存储完毕，进入太阳敏感器数据送入CAN发送FIFO状态； 在太阳敏感器数据送入CAN发送FIFO状态，将三个太阳敏感器数据送入CAN发送 FIFO,当三个太阳敏感器数据送入CAN发送FIFO完毕，进入等待CAN数据同步广播帧状态；
在等待CAN数据同步广播帧状态，等待CAN数据同步广播帧的到达，当CAN数据同阳敏感器数据送入CAN总线状态； 在太阳敏感器数据送入CAN总线状态，将太阳敏感器数据送入CAN总线，当三个太 阳敏感器数据送入CAN总线完毕，返回等待S_RS485飞行器数据状态广播帧状态。
具体实施方式
九根据说明书附图9具体说明本实施方式，本实施方式是对具体 实施方式三的进一步说明，具体实施方式
三中所述的磁力矩器数据处理状态机工作过程包 括七个状态等待CAN磁力矩器控制电压状态、存储CAN磁力矩器控制电压状态，磁力矩器 模型解算状态、等待S_RS485执行机构数据同步信号状态、等待CAN同步数据广播帧状态、 磁力矩器电压数据送入X_RS485总线发送状态和磁力矩器电压数据送入CAN总线发送状 态， 在等待CAN磁力矩器控制电压状态，等待CAN磁力矩器控制电压量的到达，当CAN 磁力矩器控制电压量到达时，进入存储CAN磁力矩器控制电压状态； 在存储CAN磁力矩器控制电压状态，存储CAN磁力矩器控制电压量，当CAN磁力矩 器控制电压量存储完毕，进入磁力矩器模型解算状态； 在磁力矩器模型解算状态，按照磁力矩器模型解算CAN磁力矩器控制电压量，当 解算出磁力矩器电压数据时，同时进入等待S_RS485执行机构数据同步信号状态和等待 CAN同步数据广播帧状态； 在等待S_RS485执行机构数据同步信号状态，等待S_RS485执行机构数据同步信 号的到达，当S_RS485执行机构数据同步信号到达时，进入磁力矩器电压数据送入X_RS485 总线发送状态； 在磁力矩器电压数据送入乂_1 485总线发送状态，将磁力矩器电压数据送入乂_ RS485总线进行发送，当磁力矩器电压数据送入X_RS485总线进行发送完毕，返回等待CAN 磁力矩器控制电压状态； 在等待CAN同步数据广播帧状态，等待CAN同步数据广播帧的到达，当CAN同步数 据广播帧到达时，进入磁力矩器电压数据送入CAN总线发送状态； 在磁力矩器电压数据送入CAN总线发送状态，将磁力矩器电压数据送入CAN总线 进行发送，当磁力矩器电压数据送入CAN总线进行发送完毕，返回等待CAN磁力矩器控制电 压状态。
具体实施方式
十根据说明书附图10具体说明本实施方式，本实施方式是对具体 实施方式三的进一步说明，具体实施方式
三中所述的飞轮数据处理状态机工作过程包括八 个状态等待CAN飞轮控制电压状态、存储CAN飞轮控制电压状态、飞轮模型解算状态、外部 DSP返回飞轮转速数据状态、等待S_RS485执行机构数据同步信号状态、飞轮转速数据送入 X_RS485总线发送状态、等待CAN同步数据广播帧状态和飞轮转速数据送入CAN总线发送状 态， 在等待CAN飞轮控制电压状态，等待CAN飞轮控制电压量的到达，当CAN飞轮控制 电压量到达时，进入存储CAN飞轮控制电压状态； 在存储CAN飞轮控制电压状态，存储CAN飞轮控制电压量，当CAN飞轮控制电压量 存储完毕，进入飞轮模型解算状态； 在飞轮模型解算状态，将CAN飞轮控制电压量送入外部DSP进行解算，当外部DSP 解算出飞轮转速数据时，进入外部DSP返回飞轮转速数据状态；
10
在外部DSP返回飞轮转速数据状态，接收飞轮转速数据，当接收飞轮转速数据完 毕，同时进入等待S_RS485执行机构数据同步信号状态和等待CAN同步数据广播帧状态；
在等待S_RS485执行机构数据同步信号状态，等待S_RS485执行机构数据同步信 号的到达，当S—RS485执行机构数据同步信号到达时，进入飞轮转速数据送入X—RS485总线 发送状态； 在飞轮转速数据送入X_RS485总线发送状态，将飞轮转速数据送入X_RS485总线 进行发送，当飞轮转速数据送入X_RS485总线进行发送完毕，返回等待CAN飞轮控制电压状 态； 在等待CAN同步数据广播帧状态，等待CAN同步数据广播帧的到达，当CAN同步数 据广播帧到达时，进入飞轮转速数据送入CAN总线发送状态； 在飞轮转速数据送入CAN总线发送状态，将飞轮转速数据送入CAN总线进行发送， 当飞轮转速数据送入CAN总线进行发送完毕，返回等待CAN飞轮控制电压状态。
1权利要求
一种小卫星信号处理单元工作过程模拟方法，其特征在于它的模拟过程为步骤一接收动力学计算机数据，同时接收中心计算机数据，所述动力学计算机数据包括太阳敏感器数据，所述中心计算机数据包括飞轮控制电压和磁力矩器控制电压；步骤二根据动力学计算机数据选出太阳敏感器数据，同时利用飞轮控制电压和磁力矩器控制电压对飞轮模型和磁力矩器模型进行解算，分别获得飞轮转速的解算数据和磁力矩器电压的解算数据；步骤三将太阳敏感器数据通过CAN总线转发至中心计算机，同时将所有解算数据通过CAN总线发送至中心计算机，并将所有解算数据通过RS-485总线发送至动力学计算机。
2. 基于权利要求1所述的一种小卫星信号处理单元工作过程模拟方法的一种小卫星信号处理单元模拟装置，其特征在于它包括CAN接口电路(1)、FPGA通讯控制电路(2)、DSP解算电路(3) 、 X_RS485接口电路(4)和S_RS485接口电路(5) ， CAN接口电路(1)的第一数据通讯口为中心计算机数据通讯口，所述CAN接口电路(1)的第二数据通讯口连接FPGA通讯控制电路(2)的CAN并行数据通讯口 ，所述FPGA通讯控制电路(2)的请求解算数据通讯口连接DSP解算电路(3)的解算数据通讯口，所述FPGA通讯控制电路(2)的解算数据输出端连接X_RS485接口电路(4)的串行数据输入端，所述X_RS485接口电路(4)的串行数据输出端为动力学计算机数据输出端，FPGA通讯控制电路(2)的RS-485串行数据输入端连接S_RS485接口电路(5)的串行数据输出端，所述S—RS485接口电路(5)的串行数据输入端为动力学计算机数据输入端；FPGA通讯控制电路(2)内部固化有串并转换模块、并串转换模块、FIFO、存储器和七个逻辑状态机，所述FIFO包括CAN接收FIFO、 CAN发送FIFO、S_RS485接收FIFO和X_RS485发送FIFO,所述存储器包括CAN接收FIFO存储器、CAN发送FIFO存储器、S—RS485接收FIFO存储器和X_RS485发送FIFO存储器，所述七个逻辑状态机为CAN接口数据接收状态机、CAN接口数据发送状态机、S_RS485接口数据接收状态机、X_RS485接口数据发送状态机、太阳敏感器数据处理状态机、磁力矩器数据处理状态机和飞轮数据处理状态机；串并转换模块，用于将串行数据转换为并行数据；并串转换模块，用于将并行数据转换为串行数据；FIFO，用于缓存并行数据；存储器，用于存储FIFO中的FIFO数据。
3. 基于权利要求2所述的一种小卫星信号处理单元模拟装置的一种小卫星信号处理单元模拟装置中逻辑状态机工作方法，其特征在于它包括CAN接口数据接收状态机工作过程、CAN接口数据发送状态机工作过程、S—RS485接口数据接收状态机工作过程、X—RS485接口数据发送状态机工作过程、太阳敏感器数据处理状态机工作过程、磁力矩器数据处理状态机工作过程和飞轮数据处理状态机工作过程。
4. 根据权利要求3所述的一种小卫星信号处理单元模拟装置中逻辑状态机工作方法，其特征在于CAN接口数据接收状态机工作过程包括三个状态等待CAN数据状态、CAN数据送入CAN接收FIFO状态和CAN接收FIFO数据存储待处理状态；在等待CAN数据状态，等待CAN数据到达，当CAN数据到达时，进入CAN数据送入CAN接收FIFO状态；在CAN数据送入CAN接收FIFO状态，将CAN数据送入CAN接收FIFO,当CAN接收FIFO不空时，进入CAN接收FIFO数据存储待处理状态；在CAN接收FIFO数据存储待处理状态，读出CAN接收FIFO数据并存储至CAN接收FIFO存储器进行待处理，当CAN接收FIFO数据存储至CAN接收FIFO存储器完毕，返回等待CAN数据状态
5. 根据权利要求3所述的一种小卫星信号处理单元模拟装置中逻辑状态机工作方法，其特征在于CAN接口数据发送状态机工作过程包括三个状态等待待发送数据送入存储器状态、待发送数据送入CAN发送FIFO状态和CAN发送FIFO数据送入CAN总线状态；在等待待发送数据送入存储器状态，等待待发送数据送入CAN发送FIFO存储器，当待发送数据送入CAN发送FIFO存储器完毕，进入待发送数据送入CAN发送FIFO状态；在待发送数据送入CAN发送FIFO状态，将待发送数据送入CAN发送FIFO,当待发送数据送入CAN发送FIFO完毕，进入CAN发送FIFO数据送入CAN总线状态；在CAN发送FIFO数据送入CAN总线状态，将CAN发送FIFO数据送入CAN总线，当CAN发送FIFO数据送入CAN总线完毕，返回等待待发送数据送入存储器状态。
6. 根据权利要求3所述的一种小卫星信号处理单元模拟装置中逻辑状态机工作方法，其特征在于S_RS485接口数据接收状态机工作过程包括三个状态等待S_RS485数据状态、S_RS485数据送入S_RS485接收FIFO状态和S_RS485接收FIFO数据存储待处理状态，在等待S_RS485数据状态，等待S_RS485数据到达，当S_RS485数据到达时，进入S_RS485数据送入S_RS485接收FIFO状态；在S_RS485数据送入S_RS485接收FIFO状态，将S_RS485数据送入S_RS485接收FIFO,当S_RS485接收FIFO不空时，进入S_RS485接收FIFO数据存储待处理状态；在S_RS485接收FIFO数据存储待处理状态，读出S_RS485接收FIFO数据并存储至S_RS485接收FIFO存储器进行待处理，当S_RS485接收FIFO数据存储至S_RS485接收FIFO存储器完毕，返回等待S_RS485数据状态。
7. 根据权利要求3所述的一种小卫星信号处理单元模拟装置中逻辑状态机工作方法，其特征在于X_RS485接口数据发送状态机工作过程包括三个状态等待待发送数据送入存储器状态、待发送数据送入X_RS485发送FIFO状态和X_RS485发送FIFO数据送入X_RS485总线状态，在等待待发送数据送入存储器状态，等待待发送数据送入X_RS485发送FIFO存储器，当待发送数据送入X_RS485发送FIFO存储器完毕，进入待发送数据送入X_RS485发送FIFO状态；在待发送数据送入X_RS485发送FIFO状态，将待发送数据送入X_RS485发送FIFO,当待发送数据送入X_RS485发送FIFO完毕，进入X_RS485发送FIFO数据送入X_RS485总线状态；在X_RS485发送FIFO数据送入X_RS485总线状态，将X_RS485发送FIFO数据送入X_RS485总线，当X_RS485发送FOFO数据送入X_RS485总线完毕，返回等待待发送数据送入存储器状态
8. 根据权利要求3所述的一种小卫星信号处理单元模拟装置中逻辑状态机工作方法，其特征在于太阳敏感器数据处理状态机工作过程包括六个状态等待S_RS485飞行器数据状态广播帧状态、挑选太阳敏感器数据状态、存储太阳敏感器数据状态、太阳敏感器数据送入CAN发送FIFO状态、等待CAN数据同步广播帧状态和太阳敏感器数据送入CAN总线状态，在等待S_RS485飞行器数据状态广播帧状态，等待S_RS485飞行器数据状态广播帧的到达，当S_RS485飞行器数据状态广播帧到达时，进入挑选太阳敏感器数据状态；在挑选太阳敏感器数据状态，从S_RS485飞行器数据状态广播帧中挑选三个太阳敏感器数据，当三个太阳敏感器数据挑选完毕，进入存储太阳敏感器数据状态；在存储太阳敏感器数据状态，存储三个太阳敏感器数据，当三个太阳敏感器数据存储完毕，进入太阳敏感器数据送入CAN发送FIFO状态；在太阳敏感器数据送入CAN发送FIFO状态，将三个太阳敏感器数据送入CAN发送FIFO,当三个太阳敏感器数据送入CAN发送FIFO完毕，进入等待CAN数据同步广播帧状态；在等待CAN数据同步广播帧状态，等待CAN数据同步广播帧的到达，当CAN数据同步广播帧到达时，进入太阳敏感器数据送入CAN总线状态；在太阳敏感器数据送入CAN总线状态，将太阳敏感器数据送入CAN总线，当三个太阳敏感器数据送入CAN总线完毕，返回等待S_RS485飞行器数据状态广播帧状态。
9. 根据权利要求3所述的一种小卫星信号处理单元模拟装置中逻辑状态机工作方法，其特征在于磁力矩器数据处理状态机工作过程包括七个状态等待CAN磁力矩器控制电压状态、存储CAN磁力矩器控制电压状态，磁力矩器模型解算状态、等待S_RS485执行机构数据同步信号状态、等待CAN同步数据广播帧状态、磁力矩器电压数据送入X_RS485总线发送状态和磁力矩器电压数据送入CAN总线发送状态，在等待CAN磁力矩器控制电压状态，等待CAN磁力矩器控制电压量的到达，当CAN磁力矩器控制电压量到达时，进入存储CAN磁力矩器控制电压状态；在存储CAN磁力矩器控制电压状态，存储CAN磁力矩器控制电压量，当CAN磁力矩器控制电压量存储完毕，进入磁力矩器模型解算状态；在磁力矩器模型解算状态，按照磁力矩器模型解算CAN磁力矩器控制电压量，当解算出磁力矩器电压数据时，同时进入等待S_RS485执行机构数据同步信号状态和等待CAN同步数据广播帧状态；在等待S_RS485执行机构数据同步信号状态，等待S_RS485执行机构数据同步信号的到达，当S_RS485执行机构数据同步信号到达时，进入磁力矩器电压数据送入X_RS485总线发送状态；在磁力矩器电压数据送入X_RS485总线发送状态，将磁力矩器电压数据送入X_RS485总线进行发送，当磁力矩器电压数据送入X—RS485总线进行发送完毕，返回等待CAN磁力矩器控制电压状态；在等待CAN同步数据广播帧状态，等待CAN同步数据广播帧的到达，当CAN同步数据广播帧到达时，进入磁力矩器电压数据送入CAN总线发送状态；在磁力矩器电压数据送入CAN总线发送状态，将磁力矩器电压数据送入CAN总线进行发送，当磁力矩器电压数据送入CAN总线进行发送完毕，返回等待CAN磁力矩器控制电压状态。
10. 根据权利要求3所述的一种小卫星信号处理单元模拟装置中逻辑状态机工作方法，其特征在于飞轮数据处理状态机工作过程包括八个状态等待CAN飞轮控制电压状态、存储CAN飞轮控制电压状态、飞轮模型解算状态、外部DSP返回飞轮转速数据状态、等待S_RS485执行机构数据同步信号状态、飞轮转速数据送入X_RS485总线发送状态、等待CAN同 步数据广播帧状态和飞轮转速数据送入CAN总线发送状态，在等待CAN飞轮控制电压状态，等待CAN飞轮控制电压量的到达，当CAN飞轮控制电压 量到达时，进入存储CAN飞轮控制电压状态；在存储CAN飞轮控制电压状态，存储CAN飞轮控制电压量，当CAN飞轮控制电压量存储 完毕，进入飞轮模型解算状态；在飞轮模型解算状态，将CAN飞轮控制电压量送入外部DSP进行解算，当外部DSP解算 出飞轮转速数据时，进入外部DSP返回飞轮转速数据状态；在外部DSP返回飞轮转速数据状态，接收飞轮转速数据，当接收飞轮转速数据完毕，同 时进入等待S_RS485执行机构数据同步信号状态和等待CAN同步数据广播帧状态；在等待S_RS485执行机构数据同步信号状态，等待S_RS485执行机构数据同步信号的 到达，当S—RS485执行机构数据同步信号到达时，进入飞轮转速数据送入X—RS485总线发送 状态；在飞轮转速数据送入X_RS485总线发送状态，将飞轮转速数据送入X_RS485总线进行 发送，当飞轮转速数据送入X_RS485总线进行发送完毕，返回等待CAN飞轮控制电压状态；在等待CAN同步数据广播帧状态，等待CAN同步数据广播帧的到达，当CAN同步数据广 播帧到达时，进入飞轮转速数据送入CAN总线发送状态；在飞轮转速数据送入CAN总线发送状态，将飞轮转速数据送入CAN总线进行发送，当飞 轮转速数据送入CAN总线进行发送完毕，返回等待CAN飞轮控制电压状态。
全文摘要
一种小卫星信号处理单元工作过程模拟方法、装置及装置中逻辑状态机工作方法，它涉及卫星仿真测试领域。它解决了在卫星研制初期，对卫星设备进行测试时实际的卫星信号处理单元成本高、研制周期长的问题，本发明的模拟方法对飞轮模型和磁力矩器模型进行解算，将太阳敏感器数据发送至中心计算机，同时将所有解算数据分别发送至中心计算机和动力学计算机。本发明的模拟装置包括CAN接口电路、FPGA通讯控制电路、DSP解算电路、X_RS485接口电路和S_RS485接口电路，所述FPGA通讯控制电路包括七个逻辑状态机。本发明的逻辑状态机工作方法包括七个工作过程。本发明适用于小卫星地面仿真测试。
文档编号G06F17/50GK101777085SQ200910312728
公开日2010年7月14日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者刘旺, 彭喜元, 彭宇, 赵光权, 马飞 申请人:哈尔滨工业大学