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1、第30卷2013年第4期上海航天AERoSPACESHANGHAI文章編號(hào)：1006—1630(2013)04一0169一05螢火一號(hào)火星探測(cè)器有效載荷分系統(tǒng)集成技術(shù)呂良慶1，朱光武2，安軍社2，王春梅2(1．中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049；2．中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心，北京100190)摘要：對(duì)螢火一號(hào)(YH1)火星探測(cè)器有效栽荷分系統(tǒng)集成技術(shù)進(jìn)行了研究。介紹了有效栽荷數(shù)管分系統(tǒng)組成和任務(wù)，下行數(shù)據(jù)管理中數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)和發(fā)送，以及遙控設(shè)計(jì)中遙控?cái)?shù)據(jù)注入和宏指令方式等。給出了有效栽荷分系統(tǒng)集成的地面技術(shù)支持
2、，以及系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目和系統(tǒng)模飛等內(nèi)容。YH一1火星探測(cè)器采用有效栽荷分系統(tǒng)集成技術(shù)明顯減輕了整器測(cè)試的負(fù)擔(dān)。關(guān)鍵詞：火星探測(cè)；數(shù)據(jù)管理；有效載荷；系統(tǒng)集成中圖分類號(hào)：V447文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AIntegrationTechnOlOgyofPayloadSubsystemOnYH·1MarsPrObeLULiang—qin91，ZHUGuang—wu2，ANJun—she2，WANGChun—mei2(1．UniversityofChineseAcademyofSciences，Be巧ing100049，China；2．Cente
3、rforSpaceScienceandAppliedResearch，ChineseAcademyofScience，Be巧ing100190，China)AbstI’act：TheintegrationtechnoIogyofpayloadsubsystemonYH一1Marsprobewasstudiedinthispaper．Theconstituteandtaskofdatahandlingsubsystem，datasampling，processing，storeandtransmitindownlinkdat
4、amanagement，andremotecontroldatainjectionandmacroinstructioninTT&Cde5ignofYH一1Marsprobewereintroduced．Thegroundtechnologyoftheintegrationsystemandthetestissuesandsystemsimulatedflyingweregivenout．Theburdenofthewholeprobetestwasreleasedbytheadoptionoftheintegration
5、technologyofpayIoadssubsystemonYH—lMarsprobe．Keywords：Marsexploration；Datahandling；PayIoad；Systemintegration0引言YH一1火星探測(cè)器中有效載荷的研制工作科學(xué)探測(cè)方面的特殊性主要表現(xiàn)在：有效載荷設(shè)備對(duì)科學(xué)探測(cè)目標(biāo)的滿足需結(jié)合工程大系統(tǒng)，特別是地面科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成；服務(wù)于不同科學(xué)目標(biāo)有效載荷的接口、數(shù)據(jù)和工作過程要求不同，但從探測(cè)器角度需統(tǒng)一和綜合工程實(shí)施，形成協(xié)調(diào)一致的系統(tǒng)工作模式；深空探測(cè)巨大的空間距離決定測(cè)控
6、通信的局限性，限制有效載荷的在軌運(yùn)行控制和數(shù)據(jù)獲得的效果。由于YH一1火星探測(cè)器研制周期短、任務(wù)重，若有效載荷系統(tǒng)集成在整器測(cè)試過程中進(jìn)行，有效載收稿日期：2012一09—25作者簡(jiǎn)介：呂良慶(1969一)，男，高級(jí)工程師，主要從事航天型號(hào)總體技術(shù)和管理。荷的測(cè)試充分性將難以得到保證，勢(shì)必影響整器的測(cè)試進(jìn)度和難度口]。YH一1火星探測(cè)器配置了數(shù)管分系統(tǒng)，集中管理數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)部分測(cè)控?cái)?shù)傳設(shè)備進(jìn)行管理，因此從數(shù)管角度，將有效載荷、測(cè)控?cái)?shù)傳、探測(cè)器平臺(tái)等均作為服務(wù)的對(duì)象，統(tǒng)一設(shè)計(jì)和綜合管理，既滿足各服務(wù)對(duì)象的各種特殊性要求，也實(shí)
7、現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)上的綜合統(tǒng)一，為有效載荷分系統(tǒng)集成奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。本文對(duì)YH一1火星探測(cè)器有效載荷分系統(tǒng)集成技術(shù)進(jìn)行了研究。1有效載荷數(shù)管分系統(tǒng)簡(jiǎn)介1．1組成和任務(wù)有效載荷數(shù)管分系統(tǒng)與星載其他系統(tǒng)設(shè)備間的接口關(guān)系如圖1所示‘引。170上海航天AERoSPACESHANGHAI第30卷2013年第4期電源圖l有效載荷數(shù)管在探測(cè)器中的位置和外部接口Fig．1LIlcationandinterfaceofpayloaddatamanagementsubsystemonboard數(shù)管分系統(tǒng)按功能部件可分為載荷配電器、信道編碼器、計(jì)算機(jī)
8、、大容量存儲(chǔ)器等四部分．各部件均能實(shí)現(xiàn)冗余備份設(shè)計(jì)。其中信道編碼器是整器唯一的數(shù)據(jù)下行通道，為保證其可靠性．用FPGA備份設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)包括10個(gè)功能部件的完整的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)管理軟件綜合完成這些部件功能。數(shù)管分系統(tǒng)統(tǒng)一管理所有的有效載荷設(shè)備，及測(cè)控?cái)?shù)傳分系統(tǒng)的數(shù)傳部分，直接接收地面的遙控注入指令，與平
