阅读说明：本技术 微小卫星的通用串口测试器 (Universal serial port tester for microsatellite ) 是由 贾臻 何波 张汉城 于 2020-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种微小卫星的通用串口测试器,包括PC机、USB转串口模块、带GPS模拟器的FPGA模块、CAN控制器、光耦隔离单元、电压比较器模块、温度传感器、设备串口和CAN通讯接口,所述PC机通过所述USB转串口模块与所述带GPS模拟器的FPGA模块连接,所述温度传感器通过所述电压比较器模块与所述带GPS模拟器的FPGA模块的IO接口连接,所述带GPS模拟器的FPGA模块与所述CAN控制器连接,所述CAN控制器通过所述光耦隔离单元分别与所述设备串口、CAN通讯接口连接。本发明的有益效果是：可方便接入地面测试系统,根据测试需要,提供实际环境温度以及模拟需要的GPS信息,即能实现半物理闭环仿真,可以减轻测试床的工作压力,提高测试床的通用化。(The invention provides a general serial port tester of a microsatellite, which comprises a PC (personal computer), a USB (universal serial bus) to serial port module, an FPGA (field programmable gate array) module with a GPS (global position system) simulator, a CAN (controller area network) controller, an optical coupling isolation unit, a voltage comparator module, a temperature sensor, an equipment serial port and a CAN communication interface, wherein the PC is connected with the FPGA module with the GPS simulator through the USB to serial port module, the temperature sensor is connected with an IO (input/output) interface of the FPGA module with the GPS simulator through the voltage comparator module, the FPGA module with the GPS simulator is connected with the CAN controller, and the CAN controller is respectively connected with the equipment serial port and the CAN communication interface through the optical coupling isolation unit. The invention has the beneficial effects that: the ground test system can be conveniently accessed, the actual environment temperature and the GPS information required by simulation are provided according to the test requirement, the semi-physical closed loop simulation can be realized, the working pressure of the test bed can be reduced, and the generalization of the test bed is improved.)

微小卫星的通用串口测试器

技术领域

本发明涉及辅助测试设备，尤其涉及一种微小卫星的通用串口测试器。

背景技术

当前国内商业航天的闭环仿真测试主要通过测试床进行，随着需求的不断增加，大量单机部件模型编译到测试床当中，但是当前商业航天还做不到卫星平台的通用化，即单机部件的通讯方式以及组帧内容频繁变化，导致测试床的通用化受到非常大的限制，往往搭建测试床占用较长的研发时间。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种微小卫星的通用串口测试器，可以减轻测试床的工作压力，提高测试床的通用化。

本发明提供了一种微小卫星的通用串口测试器，包括PC机、USB转串口模块、带GPS模拟器的FPGA模块、CAN控制器、光耦隔离单元、电压比较器模块、温度传感器、设备串口和CAN通讯接口，所述PC机通过所述USB转串口模块与所述带GPS模拟器的FPGA模块连接，所述温度传感器通过所述电压比较器模块与所述带GPS模拟器的FPGA模块的IO接口连接，所述带GPS模拟器的FPGA模块与所述CAN控制器连接，所述CAN控制器通过所述光耦隔离单元分别与所述设备串口、CAN通讯接口连接。

作为本发明的进一步改进，所述CAN通讯接口连接有星载机。

作为本发明的进一步改进，所述PC机的USB接口分别与所述带GPS模拟器的FPGA模块的IO接口、电压比较器模块连接。

本发明的有益效果是：通过上述方案，可方便接入地面测试系统，根据测试需要，提供实际环境温度以及模拟需要的GPS信息，即能实现半物理闭环仿真，可以减轻测试床的工作压力，提高测试床的通用化。

附图说明

图1是本发明一种微小卫星的通用串口测试器的示意图。

图2是本发明一种微小卫星的通用串口测试器通过与PXI5659板卡的CAN的闭环仿真接入示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种微小卫星的通用串口测试器，包括PC机1、USB转串口模块2、带GPS模拟器的FPGA模块3、CAN控制器5、光耦隔离单元7、电压比较器模块6、温度传感器8、设备串口10和CAN通讯接口9，所述PC机1通过所述USB转串口模块2与所述带GPS模拟器的FPGA模块3连接，所述温度传感器8通过所述电压比较器模块6与所述带GPS模拟器的FPGA模块的IO接口4连接，所述带GPS模拟器的FPGA模块3与所述CAN控制器5连接，所述CAN控制器5通过所述光耦隔离单元7分别与所述设备串口10、CAN通讯接口9连接，所述PC机1的USB接口分别与所述带GPS模拟器的FPGA模块的IO接口4、电压比较器模块6连接。

如图1所示，本发明采用以fpga为核心的设计方案，采用USB接口芯片，并且由PC机USB直接供电，免去电源问题。且USB芯片能直接识别成串口，直接用串口助手观测。设备串口10采用光耦隔离DC可保证星上接口安全性。CAN通讯接口9采用光耦隔离DC可保证星上接口安全性。温度传感器8（onewire）接入电压比较器模块6后，在接入FPGA的IO接口4，通过串口功能发送给PC机1和星载机板卡。GPS通过编写FPGA模块，写入板卡内，形成带GPS模拟器的FPGA模块3，通过CAN与星载机进行通讯，GPS起始时间可修改。

如图1所示，USB转串口模块2的型号为PL2303，USB转串口模块2为USB转232，CAN控制器5的型号为SJA1000，CAN通讯接口9的型号为82C05, 设备串口10的型号为MAX3086，为422驱动。

如图2所示，本发明实现实例一，温度、GPS模拟器半物理仿真实现。

本测试器可方便接入地面测试系统，根据测试需要，提供实际环境温度以及模拟需要的GPS信息，即能实现半物理闭环仿真，图2为温度、GPS模拟器通过与PXI5659板卡的CAN的闭环仿真接入。

本发明提供的一种微小卫星的通用串口测试器，采用测试盒结构，将测试盒的USB口接入电脑的USB口即可上电工作。通过CAN总线，将温度、GPS数据既可以发送给卫星地面测试系统，又可以提供给星载机。修改时，与其他设备不存在串行工作的情况，有效提高卫星研制的周期。

整个测试盒尺寸只有170mm×100mm×45mm，直接由USB供电，用通用串口助手软件就能接收，方便二次开发，可以结合需求提升测试盒的其他指标要求，选择更低成本的芯片，若要观测数据更方便，可编写专门的PC软件来实现。

本发明提供的一种微小卫星的通用串口测试器，直接将温度模拟器接入闭环测试系统不仅减轻了地面测试设备的压力，也真实地采集环境温度，GPS模拟器的添加，也有同样的作用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。