衛(wèi)星光通信數(shù)據(jù)處理單元設(shè)計(jì)及掃描捕獲方法研究.pdf

1、衛(wèi)星光通信以其高帶寬、高碼率、高保密性及抗干擾等優(yōu)點(diǎn)成為空間通信發(fā)展的新方向。捕獲、瞄準(zhǔn)、跟蹤(APT)技術(shù)是衛(wèi)星光通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)現(xiàn)對光束快速、穩(wěn)定的捕獲，是建立衛(wèi)星光通信鏈路的前提。本文在概述了 APT系統(tǒng)的概念、組成、工作流程的基礎(chǔ)上，對APT系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理單元的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以及掃描捕獲方法進(jìn)行了研究，同時還對提高系統(tǒng)可靠性的工程方法進(jìn)行了總結(jié)。
　　本文主要研究的數(shù)據(jù)處理單元是衛(wèi)星光通信APT系統(tǒng)中的連接計(jì)算模塊，A

2、PT系統(tǒng)采用何種掃描方式是由數(shù)據(jù)處理單元決定的。數(shù)據(jù)處理單元以SM320LF2407A為核心處理器，本文根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元的功能需求，設(shè)計(jì)了與主控單元通信的串行通信接口、與電機(jī)控制單元通信的并行通信接口、為衛(wèi)星平臺提供遙測信號的D/A轉(zhuǎn)換電路及A/D采樣電路。在硬件電路正常工作的前提下，對各個功能模塊進(jìn)行了軟件編寫與調(diào)試，并按照APT系統(tǒng)的工作流程，將各模塊程序組合起來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理單元的功能。編寫的程序通過LDRA TestBed軟件測試

3、，符合航天型號軟件開發(fā)規(guī)范要求。
　　本文總結(jié)了項(xiàng)目中使用的對低等級芯片進(jìn)行篩選、對單粒子效應(yīng)進(jìn)行防護(hù)等提高系統(tǒng)可靠性的工程方法，并根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目可靠性設(shè)計(jì)需求，對SM320F2812的外部引導(dǎo)加載技術(shù)進(jìn)行了探索，成功實(shí)現(xiàn)了SM320F2812的外部引導(dǎo)加載。
　　掃描捕獲方法決定著APT系統(tǒng)的性能，本文給出了捕獲概率和捕獲時間模型，提出了在掃描過程中增加重疊因子的方法消除外部擾動對捕獲概率的影響，給出了重疊因子與指向偏差的數(shù)