專利名稱：靜態(tài)衛(wèi)星模擬器主板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星信號(hào)模擬技術(shù)，尤其涉及一種便攜式多功能靜態(tài)衛(wèi)星模擬裝置的主板。屬于計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量和控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星控制系統(tǒng)是衛(wèi)星的核心系統(tǒng)之一，在研制過(guò)程中或整星靜態(tài)測(cè)試聯(lián)調(diào)過(guò)程中，需要配套地面設(shè)備進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)和仿真。靜態(tài)衛(wèi)星模擬器是衛(wèi)星研制過(guò)程中關(guān)鍵配套地面設(shè)備之一。當(dāng)前公開(kāi)發(fā)表的各種類型衛(wèi)星模擬器多為對(duì)衛(wèi)星動(dòng)態(tài)通訊信號(hào)的模擬，用于驗(yàn)證和調(diào)試接收機(jī)、GPS終端等設(shè)備技術(shù)狀態(tài)。并不適用于衛(wèi)星控制系統(tǒng)地面測(cè)試設(shè)備。 而當(dāng)前衛(wèi)星模擬器技術(shù)只要有基于PCI等計(jì)算機(jī)總線的工控機(jī)加通用和開(kāi)發(fā)專用板卡模式，或基于VXI、PXI等儀器總線的機(jī)箱配功能模塊的虛擬儀器形式，這些模式往往體積大、 重量重、價(jià)格貴；而其核心部件之一商業(yè)計(jì)算機(jī)主板或VXI、PXI等背板也不適用于單兵攜帶的簡(jiǎn)便靈活、機(jī)動(dòng)式衛(wèi)星模擬器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種靜態(tài)衛(wèi)星模擬器主板，可以給便攜式靜態(tài)衛(wèi)星模擬器各功能模塊的提供機(jī)械支撐和電氣連接，一體化的便攜式手提箱式結(jié)構(gòu)，體積小、重量輕，除用于實(shí)驗(yàn)室外，還適用于野外靶場(chǎng)、外場(chǎng)試驗(yàn)、或作訓(xùn)練用。靜態(tài)衛(wèi)星模擬器主板，包括基板電路板(11)、CPU電路板(12)和調(diào)理電路子板 (13)；其中，基板電路板(11)包括主板擴(kuò)展接口模塊(111)、供電及電源管理模塊(114)和靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊(118) ；CPU電路板(1 包括FPGA模塊(121)、ARM模塊(122) 和保密計(jì)算微控制器(MCU)模塊(123)，ARM模塊(122)與FPGA模塊(121)之間通過(guò)1 總線連接并通信，ARM模塊(12 與保密計(jì)算微控制器(MCU)模塊(12 之間通過(guò)串口連接并通信；調(diào)理電路子板(1 為信號(hào)調(diào)理子板，包括AD板、DA板及碼值信號(hào)調(diào)理板；供電及電源管理模塊(114)通過(guò)電源總線(11 向基板上靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊(118)、板間連接器(112)、板間連接器(117)供電，并由板間連接器(112)和自定義總線(113)向CPU電路板(12)和調(diào)理電路子板(13)供電；靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊(118) 在外部鍵盤信號(hào)和CPU電路板(1 信號(hào)控制下模擬衛(wèi)星產(chǎn)生，靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊 (118)通過(guò)數(shù)據(jù)總線(119)與模擬器擴(kuò)展接口模塊(111)相連，向擴(kuò)展接口傳送模擬產(chǎn)生的各種信號(hào)，或模擬衛(wèi)星接受來(lái)自模擬器擴(kuò)展接口模塊(111)的外部信號(hào)；基板電路板(11)和CPU電路板(1 通過(guò)板間連接器(11 機(jī)械連接，方式為子板加母板的層疊式結(jié)構(gòu)，(11)和(12)之間由通過(guò)連接器(112)傳輸?shù)淖远x總線(113) 進(jìn)行電源和信號(hào)的電氣連接?；咫娐钒?11)和調(diào)理電路子板(1 之間通過(guò)板間連接器 (116)機(jī)械連接，方式為子板加母板的層疊式結(jié)構(gòu)，(11)和(1 之間由通過(guò)連接器(116) 傳輸?shù)淖远x總線(117)進(jìn)行電源和信號(hào)的電氣連接。本發(fā)明的有益效果
模擬器主板采用功能分區(qū)明確、主板上疊放子板的結(jié)構(gòu)，節(jié)省大量空間、結(jié)構(gòu)緊湊且維護(hù)調(diào)試方便；CPU板與模擬器主板分離，AD/DA信號(hào)調(diào)理模塊與模擬器主板分離，主板上只留接口，方便CPU板的升級(jí)換代，同時(shí)也方便調(diào)理模塊的更換和靈活配置，節(jié)省的空間可部署功能電路。非常適合于便攜式靜態(tài)衛(wèi)星模擬器采用。


圖1為本發(fā)明靜態(tài)衛(wèi)星模擬器主板的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明靜態(tài)衛(wèi)星模擬器主板的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1、該圖為本發(fā)明靜態(tài)衛(wèi)星模擬器主板的實(shí)施例示意圖，由圖中可見(jiàn)，本發(fā)明所述的衛(wèi)星模擬器主板，主要包括基板電路板、CPU電路板和調(diào)理電路子板。其中，電路板11是靜態(tài)衛(wèi)星模擬器主板安裝固定和信號(hào)模擬的基板，包括主板擴(kuò)展接口模塊111、供電及電源管理模塊114和靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊118組成；供電及電源管理模塊114在基板上通過(guò)電源總線115向基板上靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊118、板間連接器112、板間連接器117供電，并由板間連接器112和自定義總線 113通過(guò)自定義總線向CPU電路板12和調(diào)理電路子板13供電；靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊118在外部鍵盤信號(hào)和CPU電路板12信號(hào)控制下模擬衛(wèi)星產(chǎn)生(等多種信號(hào))，靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊118通過(guò)數(shù)據(jù)總線119與模擬器擴(kuò)展接口模塊111相連，可向擴(kuò)展接口傳送模擬產(chǎn)生的各種信號(hào)，或模擬衛(wèi)星接受來(lái)自模擬器擴(kuò)展接口模塊111的外部信號(hào)，模擬器擴(kuò)展接口模塊111是兩個(gè)96芯歐式插座，該插座通過(guò)轉(zhuǎn)接電纜與模擬器外部接口連接，在模擬器外部接口所用接插件和定義與真實(shí)衛(wèi)星控制系統(tǒng)完全一致。電路板12是主板核心控制單元CPU電路板，包括FPGA模塊121、ARM模塊122和保密計(jì)算微控制器(MCU)模塊123，ARM模塊122與FPGA模塊121之間通過(guò)1 總線連接并通信，ARM模塊122與保密計(jì)算微控制器(MCU)模塊123之間通過(guò)串口連接并通信。板間連接器112是四個(gè)40芯標(biāo)準(zhǔn)插座形式板間連接器，四個(gè)板間連接器一起完成基板電路板 11和CPU電路板12的機(jī)械和電氣連接。電路板13為信號(hào)調(diào)理子板，包括AD板、DA板及碼值信號(hào)調(diào)理板等。每塊信號(hào)調(diào)理子板與基板11之間的板間連接器116為一對(duì)，一個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)12芯板間連接器負(fù)責(zé)傳輸電源和控制信號(hào)，另一個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)16芯板間連接器是被調(diào)理信號(hào)的輸入輸出接口。共四對(duì)，可同時(shí)滿足四個(gè)功能模塊的機(jī)械和電氣連接。該類模塊主要可模擬衛(wèi)星接收陀螺恒流源、數(shù)字太陽(yáng)、模擬太陽(yáng)等信號(hào)，發(fā)送推進(jìn)信號(hào)?；咫娐钒?1和CPU電路板12通過(guò)板間連接器112機(jī)械連接，方式為子板加母板的層疊式結(jié)構(gòu)，基板電路板11和CPU電路板12之間由通過(guò)連接器112傳輸?shù)淖远x總線113進(jìn)行電源和信號(hào)的電氣連接?；咫娐钒?1和調(diào)理電路子板13之間通過(guò)板間連接器116機(jī)械連接，方式為子板加母板的層疊式結(jié)構(gòu)，基板電路板11和調(diào)理電路子板13之間由通過(guò)連接器116傳輸?shù)淖远x總線117進(jìn)行電源和信號(hào)的電氣連接。
靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊118位于基板電路板11上，由于CPU電路板12和基板電路板11之間以及調(diào)理電路子板13和基板電路板11之間均采用層疊式連接模式，因此可在CPU電路板12和調(diào)理電路子板13的下方可節(jié)省出空白區(qū)域用于放置靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊118。主要用于模擬器內(nèi)接口電路和真實(shí)衛(wèi)星保持一致，可模擬衛(wèi)星提供控制周期、動(dòng)量輪、帆板、推進(jìn)等信號(hào)。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.靜態(tài)衛(wèi)星模擬器主板，包括基板電路板(11)、CPU電路板(1 和調(diào)理電路子板 (13)；其特征在于基板電路板(11)包括主板擴(kuò)展接口模塊(111)、供電及電源管理模塊 (114)和靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊(118) ；CPU電路板(1 包括FPGA模塊(121)、ARM模塊(122)和保密計(jì)算微控制器(MCU)模塊(123)，ARM模塊(122)與FPGA模塊(121)之間通過(guò)1 總線連接并通信，ARM模塊(12 與保密計(jì)算微控制器(MCU)模塊(12 之間通過(guò)串口連接并通信；調(diào)理電路子板(1 為信號(hào)調(diào)理子板，包括AD板、DA板及碼值信號(hào)調(diào)理板；供電及電源管理模塊(114)通過(guò)電源總線(11 向基板上靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊(118)、板間連接器(112)、板間連接器(117)供電，并由板間連接器(112)和自定義總線 (113)向CPU電路板(12)和調(diào)理電路子板(13)供電；靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊(118) 在外部鍵盤信號(hào)和CPU電路板(1 信號(hào)控制下模擬衛(wèi)星產(chǎn)生，靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊 (118)通過(guò)數(shù)據(jù)總線(119)與模擬器擴(kuò)展接口模塊(111)相連，向擴(kuò)展接口傳送模擬產(chǎn)生的各種信號(hào)，或模擬衛(wèi)星接受來(lái)自模擬器擴(kuò)展接口模塊(111)的外部信號(hào)；基板電路板(11)和CPU電路板(1 通過(guò)板間連接器(11 機(jī)械連接，方式為子板加母板的層疊式結(jié)構(gòu)，(11)和(12)之間由通過(guò)連接器(112)傳輸?shù)淖远x總線(113)進(jìn)行電源和信號(hào)的電氣連接?；咫娐钒?11)和調(diào)理電路子板(1 之間通過(guò)板間連接器(116) 機(jī)械連接，方式為子板加母板的層疊式結(jié)構(gòu)，(11)和(1 之間由通過(guò)連接器(116)傳輸?shù)淖远x總線(117)進(jìn)行電源和信號(hào)的電氣連接。
全文摘要
本發(fā)明為靜態(tài)衛(wèi)星模擬器主板，包括基板電路板(11)、CPU電路板(12)和調(diào)理電路子板(13)；基板電路板(11)包括主板擴(kuò)展接口模塊(111)、供電及電源管理模塊(114)和靜態(tài)衛(wèi)星信號(hào)模擬電路模塊(118)；CPU電路板(12)包括FPGA模塊(121)、ARM模塊(122)和保密計(jì)算微控制器(MCU)模塊(123)，調(diào)理電路子板(13)為信號(hào)調(diào)理子板，包括AD板、DA板及碼值信號(hào)調(diào)理板；該模擬器主板采用功能分區(qū)明確、主板上疊放子板的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊且維護(hù)調(diào)試方便；CPU板與模擬器主板分離，AD/DA信號(hào)調(diào)理模塊與模擬器主板分離，主板上只留接口，方便CPU板的升級(jí)換代。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102169359SQ20101054690
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者丁志秀, 劉收, 周龍, 范麗 申請(qǐng)人:北京航天測(cè)控技術(shù)開(kāi)發(fā)公司