一种远程控制和监视微小卫星的控制系统的制作方法

本发明属于微小卫星测试技术领域，尤其涉及一种远程控制和监视微小卫星的控制系统。

背景技术：

随着我国卫星造价的大幅降低，行业内越来越看好微小卫星的应用前景，批量制造成为可能。在微小卫星研制生产过程中，综合测试是必不可少的环节，综合测试是对卫星整星的功能与性能指标进行考校的过程。综合测试是基于卫星地面综合测试系统来进行的。地面综合测试系统分为地面测控分系统、地面供配电分系统以及总控系统。地面测控测试系统在卫星综合测试中与星上应答机建立上、下行通信链路。通过星地通信链路实现地面与卫星的数据通信、对卫星的控制等动作。行业内的卫星地面测控测试系统都采用射频设备与射频器件搭建而成，根据具体需要搭建卫星不同阶段的对应的测控测试系统。这些测试系统中，常用的测试设备主要包含测控基带设备，上、下变频器，程控衰减器，频谱仪。测试时，测试间与卫星厂房为两个地点，在测试过程中需要对地面测控系统进行状态监视和设置操作。

在实际测试时，由于地面测控测试系统都是临时搭建的，并且未进行集成化设计，因此，测试设备数量大，种类多，在测试过程中，测试人员需要经常对这些设备进行操作和监视，测试人员会频繁的往返于测试设备与测试电脑之间。即便测试设备放在电测间，电测人员对测试设备进行设置和操作时，仍然需要实时跑到设备边上进行操作，这些操作会降低测试效率，延长测试时间，对测试进度会造成影响。因此，迫切需要一个方案可以并行、方便、快速的实现所有测控测试设备的远程控制与监视的功能，从而节省测试时间，提高测试效率。

当前行业内测控测试设备种类多、数量大，没有一种统一、有效的方法来实现所有设备的统一控制，对设备的控制和监视主要有以下几种方法：

1、当某个设备需要进行设置更改、操作或查看某参数是时，人为去进行操作；

2、通过测试电脑对支持WINDOWS远程连接的设备进行远程连接进行监视和操作；

3、在测试电脑安装设备自带的本地控制软件后实现设备的远程控制和监视。

不论哪种方法都存在以下几点不便之处：

1、各设备分开控制，基本独立，人为的对设备的操作过程过于分散，无法快速、方便的同时控制多台设备；

2、一些不支持远程连接且没有提供控制软件，只提供了对外扩展接口的设备无法实现远程控制；

3、对新增加的设备无法实现通用性；

4、卫星批量制造时，测控测试设备成倍数增长，更加增大了人力不便性和成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种远程控制和监视微小卫星的控制系统，旨在解决上述的技术问题。

本发明是这样实现的，一种远程控制和监视微小卫星的控制系统，所述控制系统包括安装有图形界面模块的控制终端、数据通信线路及测控前端监测设备，所述控制终端通过数据通信线路连接所述测控前端监测设备，所述控制终端，用于对测控前端监测设备的工作参数进行设置和显示出监测数据以及发出指令控制测控前端监测设备的工作；所述数据通信线路，用于数据通信传输；所述测控前端监测设备，用于对微小卫星进行测试地面测控、出川测试设备的对外接口，并将测试的数据信息反馈给控制终端。

本发明的进一步技术方案是：所述测控前端监测设备与所述控制终端通过TCP/IP协议完成数据通信。

本发明的进一步技术方案是：所述测控前端监测设备包括数字基带设备、上下变频器、频谱仪及程控衰减器。

本发明的进一步技术方案是：所述数字基带设备包括单通道CRT设备及双通道CRT设备，其设备分别为三台。

本发明的进一步技术方案是：所述上下变频器为六台，分别为U492或D492变频器设备。

本发明的进一步技术方案是：所述频谱仪为三台，采用的是Agilent9030频谱仪设备。

本发明的进一步技术方案是：所述程控衰减器为三台，其采用的是Agilent11713C可调衰减器设备。

本发明的进一步技术方案是：所述监控终端上安装的图形界面显示模块中包括以下单元：

系统配置单元，用于根据测控前端用户配置项，设计数据存储方式，并实现对数据的增加、删除和修改操作功能；

系统与目录与文件管理单元，用于按照2.5系统目录结构节的定义管理系统文件与目录；

用户操作记录文件单元，用于实现将系统产生的操作记录数据，写入到操作记录文件的功能；

用户登录操作单元，用于完成用户名与密码检查过程；

MTP服务业务单元，用于实现MTP登陆、退出、遥控指令的收发数据格式转换的功能；

系统远程处理单元，用于完成系统指令的处理转换并输出；

归档文件控制单元，用于对系统生成的记录文件、日志文件、报告文件进行归档储存；

回放回灌单元，用于播放记录的测试过程和监视到的数据信息。

本发明的进一步技术方案是：所述控制终端采用的是PC电脑或服务器。

本发明的有益效果是：通过本申请的控制系统实现了测试中用到的各独立设备可以并行、统一控制和监视；测试过程中各设备的运行日志、数据等统一归档在本地文件中；预留网络接口、驱动接口，供以后新的设备接入。能够多台设备同时监控或测试，操纵方便，降低了人工成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的远程控制和监视微小卫星的控制系统的结构框图。

图2是本发明实施例提供的界面控制流程图。

图3是本发明实施例提供的系统启动流程图。

图4是本发明实施例提供的用户登陆界面退出操作图。

图5是本发明实施例提供的主界面退出操作图。

具体实施方式

图1-5示出了本发明提供的远程控制和监视微小卫星的控制系统，所述控制系统包括安装有图形界面模块的控制终端、数据通信线路及测控前端监测设备，所述控制终端通过数据通信线路连接所述测控前端监测设备，所述控制终端，用于对测控前端监测设备的工作参数进行设置和显示出监测数据以及发出指令控制测控前端监测设备的工作；所述数据通信线路，用于数据通信传输；所述测控前端监测设备，用于对微小卫星进行测试地面测控、出川测试设备的对外接口，并将测试的数据信息反馈给控制终端。

所述测控前端监测设备与所述控制终端通过TCP/IP协议完成数据通信。

所述测控前端监测设备包括数字基带设备、上下变频器、频谱仪及程控衰减器。

所述数字基带设备包括单通道CRT设备及双通道CRT设备，其设备分别为三台。

所述上下变频器为六台，分别为U492或D492变频器设备。

所述频谱仪为三台，采用的是Agilent9030频谱仪设备。

所述程控衰减器为三台，其采用的是Agilent11713C可调衰减器设备。

在卫星测控、数传分系统测试过程中，由于地面测试系统都是临时搭建的，并且未进行集成、统一化设计，测试设备数量大，种类多，并且在测试过程中，需要经常对这些设备进行配置更改操作以及实时监视参数状态，测试人员频繁的往返于设备与工位之间对测试人员造成了极大的不便，并且不利于对设备进行实时控制，当遇到突发情况时不能及时的做出处置。因此急需要一种可以解决这些问题的方案，通过此方案来实现对测控、数传测试设备的并行、统一、实时远程控制，从而免去测试过程中的不便之处，提高生产效率。此方案的实现主要基于地面测控、出川测试设备的对外接口，这些接口有些是网络接口，有些是软件驱动提供的接口，此方法提到的解决方案就是通过这些外部接口实现对各设备的控制和显示的。在对设备实施监视和控制前，需安装Agilent IO Libraries Suite15驱动。具体的控制和监视的设备有：1、数字基带设备(Cortex-CRT、双通道数字基带设备等)，数字基带设备基本都基于Cortex-CRT设计而来；2、Novella上、下变频器；3、Angilent频谱仪；4、Angilent程控衰减器。

本发明主要分为三个部分，其分别为包括安装有图形界面模块的控制终端、数据通信线路及测控前端监测设备，如图1所示。

图形界面模块为人机交互层总控模块，图形界面模块内的单元功能相对独立，部分单元受图形界面模块控制，并影响测控前端监测设备。测控前端监测设备为设备总控模块。

控制终端实现软件所有人机交互的界面功能，共有12个界面。

系统配置单元根据测控前端用户配置项，设计数据存储方式，并实现对数据的增加、删除和修改操作功能。

目录与文件管理单元、MTP服务业务单元、用户操作记录文件单元、用户登录操作单元的功能部分与供电前端相同，将会重用供电前端同名模块的部分实现。

MTP服务业务单元依据《自动化测试系统通信协议》文件的相关规定，实现MTP登陆、退出、遥控指令的收发数据格式转换等功能。

用户操作记录文件单元实现将系统产生的操作记录数据，写入到操作记录文件的功能。

目录与文件管理单元按照2.5系统目录结构节的定义管理系统文件与目录；

用户登录操作单元完成用户名与密码检查过程。

测控前端监测设备管理最多3台单通道CRT设备和3台双通道CRT设备，以及6台Novella变频器设备、3台AgilentN9030和3台Agilent11713C，实现对这些设备的部分数据的监视与控制功能。

Agilent9030仅针对安捷伦频谱仪设备，将系统控制流转换为对特定目标设备的控制命令。

Agilent11713C仅针对安捷伦可调衰减器设备，将系统控制流转换为对特定目标设备的控制命令。

Novella仅针对U492或D492变频器设备，将系统控制流转换为对特定目标设备的控制命令。

单通道CRT监视模块，仅针对Cortex CRT设备的监视通道，实现部分参数的订阅功能。

单通道CRT控制模块，仅针对Cortex CRT设备的控制通道，实现对部分参数的修改功能。

双通道CRT监视模块，仅针对睿信丰双通道CRT设备的监视通道，实现部分参数的订阅功能。

双通道CRT控制模块，仅针对睿信丰双通道CRT设备的控制通道，实现对部分参数的修改功能。

所述监控终端上安装的图形界面显示模块中包括以下单元：

系统配置单元，用于根据测控前端用户配置项，设计数据存储方式，并实现对数据的增加、删除和修改操作功能；

系统与目录与文件管理单元，用于按照2.5系统目录结构节的定义管理系统文件与目录；

用户操作记录文件单元，用于实现将系统产生的操作记录数据，写入到操作记录文件的功能；

用户登录操作单元，用于完成用户名与密码检查过程；

MTP服务业务单元，用于实现MTP登陆、退出、遥控指令的收发数据格式转换的功能；

系统远程处理单元，用于完成系统指令的处理转换并输出；

归档文件控制单元，用于对系统生成的记录文件、日志文件、报告文件进行归档储存；

回放回灌单元，用于播放记录的测试过程和监视到的数据信息。

所述控制终端采用的是PC电脑或服务器。

用户启动后，首先进入登录界面，输入正确的用户名和密码才能进入系统主界面。

主界面和登陆界面能够关闭系统。在主界面关闭时，将根据设备的“启动”状态提示用户是否能够退出系统。

在系统主界面打开后，用户通过点击菜单或功能页签的方式，实现界面的跳转操作。如图3所示。

系统首先调用“目录与文件管理”模块检查系统目录结构是否与卫星配置匹配。

然后，调用“系统配置”模块加载用户配置信息。

调用“用户操作记录”模块打开操作记录文件。

调用“用户登录”模块展现用户登录界面，等待用户输入用户名和密码，如果输入正确。

调用“测控前端设备控制”模块，启动具体设备模块。

最后，启动“主界面”，完成系统启动。如图4所示。

单双通道CRT模块、频谱仪和程控衰减器在测控前端设备控制模块启动过程中，进行模块预启动。

模块预启动只生成对应设备的内存模型，不操作具体设备。

系统远控处理模块与MTP服务模块同时启动。

系统在“用户登陆”界面和“主界面”两个界面为用户提供了“系统退出”操作功能。用户登陆界面退出操作流程图，如图4所示。

当用户点击“用户登陆”界面右上角的X标记后，启动本控制流程。主界面退出操作流程图。如图5所示。

当用户点击“主界面”右上角的X标记按钮后，启动本控制流程。

系统首先检查各卫星相关设备是否处于“启动”状态S6，如果有，则弹出提示对话框询问用户是否关闭P4，用户选择“是”，则记录操作信息S1，关闭所有设备P3，关闭操作记录文件P1，关闭系统配置文件P2。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。