一種月面巡視器測月雷達遙測、遙控地檢裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種月面巡視器測月雷達遙測、遙控地檢裝置。使用本實用新型能夠為測月雷達提供一次母線電源及多路二次電源；能夠?qū)?6路遙測量進行采集，并能夠?qū)嵤?路遙控指令發(fā)送功能，同時，采用參數(shù)注入和回讀的總線和科學(xué)數(shù)據(jù)回傳總線分開，這樣更有利于在測試和調(diào)試過程中對測月雷達相關(guān)信息的準確獲取，同時利于問題的定位和監(jiān)測，有利保障測月雷達的測試和調(diào)試實施和開展。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，功能靈活。
【專利說明】一種月面巡視器測月雷達遙測、遙控地檢裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及數(shù)據(jù)采集【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種月面巡視器測月雷達遙測、遙控地檢裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]月面巡視器測月雷達是世界上首個基于巡視器行走過程中對月表結(jié)構(gòu)進行動態(tài)探測的設(shè)備，其搭載兩個頻段天線，實現(xiàn)巡視器路線上次表層結(jié)構(gòu)探測的科學(xué)目標。然而測月雷達研制過程中，需要使用遙測、遙控地檢裝置(以下簡稱地檢裝置)來完成對應(yīng)星上設(shè)備的功能，例如:數(shù)據(jù)注入、工作指令注入、科學(xué)數(shù)據(jù)下傳、遙測數(shù)據(jù)下傳等任務(wù)。這些遙控、遙測和科學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)是由星上平臺其他設(shè)備提供的，如數(shù)據(jù)注入、指令注入是由綜合電子設(shè)備接收地面注入后，轉(zhuǎn)發(fā)給載荷電控箱公用單元，再由載荷電控箱公用單元的CPU通過總線注入給測月雷達主控FPGA。同樣，測月雷達的科學(xué)數(shù)據(jù)由載荷電控箱CPU讀取并轉(zhuǎn)發(fā)給綜合電子設(shè)備，由綜合電子設(shè)備通過探測器平臺的測控天線發(fā)回地面。
[0003]測月雷達在調(diào)試和測試過程中無法依靠星上其他設(shè)備研制者提供相關(guān)設(shè)備供其使用，因此，面對測月雷達地面調(diào)試與測試需求，需要研制適合測月雷達配合使用的專用地檢裝置，而目前一般性的數(shù)據(jù)采集設(shè)備不具備這么復(fù)雜的需求于一體，如既要實施多規(guī)格電源變換，又有多路遙測，同時還進行內(nèi)外部供電開關(guān)切換以及科學(xué)數(shù)據(jù)回傳總線和數(shù)據(jù)注入總線需獨立分開，因此沒有可供使用技術(shù)方案，無法解決測月雷達型號研制中的調(diào)試和測試問題。所以，本實用新型是解決測月雷達電子學(xué)箱部分調(diào)試和測試時所需地檢裝置的設(shè)計方案，切實保障測月雷達的順利研制。
實用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實用新型提供了一種月面巡視器測月雷達遙測、遙控地檢裝置，能夠解決測月雷達各研制階段進行測試和調(diào)試所需設(shè)備支持，為型號任務(wù)研制提供保障。
[0005]本實用新型包括繼電器電路、電源電路、遙測電路、FPGA、CAN總線電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、J1接插件和DB25連接器；其中，繼電器電路的輸入端與電源電路、FPGA和DB25連接器的輸出端連接，其輸出端與J1接插件、電源電路的輸入端連接；FPGA的輸入端與遙測電路、CAN總線電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、J1接插件的輸出端連接，其輸出端與遙測電路、CAN總線電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、J1接插件的輸入端連接；遙測電路的輸入端還與J1接插件的輸出端、測月雷達的測控信道連接；CAN總線電路通過CAN總線與上位機連接，網(wǎng)絡(luò)接口電路通過網(wǎng)線與上位機(PC)連接，J1接插件通過配套接插件JP與測月雷達連接，DB25連接器的輸入端與外部的供電電源連接。
[0006]其中，所述繼電器電路包括6個繼電器REY1?REY6，REY1繼電器的指令電壓輸入端與DB25連接器輸出的28V指令電壓RC28V_W連接，REY1繼電器的信號輸入端與DB25連接器輸出的輸入28V電壓連接，REY1繼電器的指令線端與DB25連接器輸出的指令線DJ_ON、DJ_OFF連接，REY1繼電器的輸出為28V電源RC_28V+，輸出至J1接插件；
[0007]REY2繼電器、REY3繼電器的指令電源端與DB25連接器輸出的RC28V_W外部指令電壓連接，REY2繼電器、REY3繼電器的指令線端與DB25連接器輸出的指令線CYP_N、CYP_W連接，REY2繼電器的信號輸入端與DB25連接器輸出的CY+3.3V_W、CY+5V_W，電源電路輸出的DJ+3.3V、DJ+5V連接，REY3繼電器的信號輸入端與DB25連接器輸出的CY+12V_W、CY-12V_ff,電源電路輸出的DJ+12V、DJ-12V連接，REY2繼電器的輸出為CY+5V和CY+3.3V，REY3繼電器的輸出為CY+12V和CY-12V ；
[0008]REY4繼電器的指令電源端和信號輸入端與REY1繼電器輸出的RC_28V+連接，REY4繼電器的輸出為一次電源PS28V+，輸出至J1接插件；REY5繼電器、REY6繼電器的指令電源端與REY1繼電器輸出的RC_28V+連接，REY5繼電器、REY6繼電器的信號輸入端分別與REY2繼電器、REY3繼電器的輸出端連接，REY4繼電器、REY5繼電器、REY6繼電器的指令線端與FPGA輸出的指令線CYR_ON和CYR_OFF連接，REY5繼電器、REY6繼電器的輸出與J1接插件連接。
[0009]所述電源電路為DC-DC模塊，包括電源模塊MHF2812D、電源模塊MHV2805S和電源規(guī)整芯片LT1085 ;其中，電源模塊MHF2812D接受繼電器電路傳輸?shù)腞C_28V+電壓，變換獲得±12V電源輸出；電源模塊MHV2805S接受電源模塊MHF2812D所產(chǎn)生的+12V，變換獲得5.4V電源輸出；電源規(guī)整芯片LT1085接受電源模塊MHV2805S產(chǎn)生的5.4V，調(diào)節(jié)輸出DJ+3.3V規(guī)格電壓。
[0010]所述遙測電路由多路器ADG1606和ADS7818構(gòu)成，其中，地檢裝置的5種電源電壓經(jīng)分壓電路、限幅電路與多路開關(guān)的輸入連接；地檢裝置的5種電源電流經(jīng)取樣電阻、限幅電路與多路開關(guān)的輸入連接；2路PRF遙測電壓經(jīng)J1接插件、限幅電路與多路開關(guān)的輸入連接；2路HV遙測電壓經(jīng)J1接插件、限幅電路與多路開關(guān)的輸入連接；4路溫度待遙測信號經(jīng)J1接插件、溫度電阻分壓電路、限幅電路與多路開關(guān)的輸入連接；多路開關(guān)由多路地址選擇信號輸入將某一路遙測量輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC電路，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出。
[0011]有益效果:
[0012]采用該設(shè)計方式的地檢裝置，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且功能靈活，能夠為測月雷達提供一次母線電源及多路二次電源:當采用地檢設(shè)備內(nèi)部供電時，測月雷達的電源來源于地檢設(shè)備的電源電路輸出；采用外部供電時直接由外部電源設(shè)備提供，通過多個該繼電器組合形成多路不同規(guī)格電源的通斷切換操作；能夠?qū)?6路遙測量(如電流、電壓、PRF等遙測量)進行采集；能夠?qū)嵤?路遙控指令(繼電器指令驅(qū)動要求:驅(qū)動電流多200mA，指令高電平寬度80ms±10ms)發(fā)送功能。同時，采用參數(shù)注入和回讀的總線和科學(xué)數(shù)據(jù)回傳總線分開，其中，地檢裝置的遙測參數(shù)、工程參數(shù)、數(shù)據(jù)注入采用CAN總線電路與上位機進行通訊，測月雷達產(chǎn)生的科學(xué)數(shù)據(jù)由地檢裝置讀取并采用網(wǎng)絡(luò)接口電路發(fā)送至上位機，這樣更有利于在測試和調(diào)試過程中對測月雷達相關(guān)信息的準確獲取，同時利于問題的定位和監(jiān)測，有利保障測月雷達的測試和調(diào)試實施和開展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為地檢裝置硬件框圖。
[0014]圖2為地檢裝置外圍連接關(guān)系圖。
[0015]圖3為地檢裝置繼電器電路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖4為地檢裝置中遙測電路電路圖。
[0017]圖5為地檢裝置中CAN總線電路電路圖。
[0018]圖6為地檢裝置中網(wǎng)絡(luò)接口電路電路圖。
[0019]圖7為地檢裝置單片機處理流程圖。
[0020]圖8為地檢裝置FPGA處理流程圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本實用新型進行詳細描述。
[0022]本實用新型提供了一種月面巡視器測月雷達遙測、遙控地檢裝置，其硬件組成如圖1所示，包括電源電路、繼電器電路、遙測電路、FPGA、CAN總線電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、J1接插件和DB25連接器，其中，繼電器電路與電源電路、FPGA、J1接插件和DB25連接器連接；FPGA與遙測電路、CAN總線電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、J1接插件連接；遙測電路還與J1接插件連接；CAN總線電路通過CAN總線與上位機連接，網(wǎng)絡(luò)接口電路通過網(wǎng)線與上位機(PC)連接，J1接插件通過配套接插件與測月雷達連接，DB25連接器與外部的供電電源連接，如圖2所示，用于完成測月雷達數(shù)據(jù)注入、遙測參數(shù)回傳、供電和電源開和關(guān)、高壓開和關(guān)、遙測量采集打包組織、測月雷達科學(xué)數(shù)據(jù)讀取并組包回傳功能。
[0023]其中，繼電器電路用于為測月雷達設(shè)備提供電源供電的開和關(guān)切換操作，由于測月雷達內(nèi)部有多種電源規(guī)格，為配合測試測月雷達每路電源的負載情況以及方便野外試驗時供電需求，將地檢裝置的供電輸入設(shè)計為兩種提供方式:一種需經(jīng)過地檢裝置進行變換獲得二次電源輸出，提供給測月雷達工作，該方式有利于野外試驗、調(diào)試設(shè)備時使用；另外一種則是直接通過外部輸入，方便測量測月雷達每路電源的負載情況。繼電器電路設(shè)計框圖見圖3，其包括6個繼電器REY1?REY6，其中RC28V_W為外部輸入的28V指令電壓，其通過DB25連接器301與REY1繼電器302指令電壓輸入端連接，輸入28V電壓為外部電源直接提供的28V電壓，經(jīng)DB25連接器301與REY1繼電器302的信號輸入端連接，作為設(shè)備工作時使用的一次電源。REY1繼電器302實現(xiàn)地檢裝置本板所需一次電源28V(即RC_28V+)開啟或關(guān)閉操作功能。另外，指令線DJ_ON、DJ_OFF通過DB25連接器與REY1繼電器的指令線端連接，指令線DJ_ON實現(xiàn)地檢裝置一次電源28V開啟操作，指令線DJ_OFF實現(xiàn)地檢裝置一次電源28V的關(guān)閉操作。REY1繼電器302輸出為28V電源RC_28V+。REY2繼電器303、REY3繼電器304是實現(xiàn)測月雷達外部供電切換操作功能。RC28V_W外部指令電壓輸入經(jīng)DB25連接器301與REY2繼電器303、REY3繼電器304指令電源端連接，指令線CYP_N、CYP_ff經(jīng)DB25連接器301與REY2繼電器303、REY3繼電器304指令線端連接。指令線CYP_N實現(xiàn)測月雷達供電來源于地檢裝置的電源電路操作功能。指令線CYP_W實現(xiàn)測月雷達供電來源于地檢裝置的外部電源操作功能。CY+3.3V_W、CY+5V_W、CY+12V_W、CY-12V_W分別為外部電源提供的 +3.3V、+5V、+12V、-12V 電壓輸入，DJ+3.3V、DJ+5V、DJ+12V、DJ-12V 為地檢裝置本板經(jīng)電源電路產(chǎn)生的+3.3V、+5V、+12V、-12V電壓輸入。CY+3.3V_W、CY+5V_W、CY+12V_W、CY-12V_ff 經(jīng) DB25 連接器，DJ+3.3V、DJ+5V、DJ+12V、DJ-12V 分別與 REY2 繼電器303、REY3繼電器304信號輸入端連接。當指令線CYP_N被驅(qū)動后，則測月雷達供電采用地檢裝置提供的二次電源工作；當指令線0￥?_胃被驅(qū)動后，測月雷達供電采用外部電源工作；而REY4、REY5、REY6繼電器是實現(xiàn)對測月雷達電源供電開啟與關(guān)閉功能電路。經(jīng)REY1繼電器302輸出的RC_28V+與REY4繼電器305指令電源端及信號輸入端連接，形成測月雷達工作所需的一次電源PS28V+。由REY2繼電器303、REY3繼電器304輸出的CY+5V、CY+3.3V、CY+12V、CY-12V分別與REY5繼電器306、REY6繼電器307的信號輸入端連接。REY4繼電器305、REY5繼電器306、EY6繼電器307輸出信號端與J1接插件連接。指令線CYR_ON和CYR_OFF由FPGA的10 口驅(qū)動，實現(xiàn)測月雷達加電和斷電操作功能。繼電器型號為2JB2-1。
[0024]電源電路采用DC-DC模塊來形成測月雷達采用地檢裝置供電時所需多種規(guī)格的二次電源電壓+/_12V、5V、3.3V，通過地檢設(shè)備的電源電路可以方便地為測月雷達提供上述規(guī)格的電源使用。電源電路接收繼電器電路中REY1繼電器302電路傳輸?shù)腞C_28V+電壓，形成地檢裝置的28V電源，供電源電路做二次電源變換使用。測月雷達工作時需要4種規(guī)格的電壓:±12V、5.4V和3.6V。采用interpoint公司的電源模塊MHF2812D通過28V電源輸入，經(jīng)變換后分別獲得±12V電源輸出，該電源模塊功率達15W，可滿足負載的需要。另夕卜，將電源模塊MHF2812D所產(chǎn)生的+12V，通過電源模塊MHV2805S變換獲得5.4V電源輸出，功率能達到15W，滿足技術(shù)要求。從而形成了地檢裝置的二次電源01+12￥、01-12￥、01+5￥;由5.4V通過電源規(guī)整芯片LT1085可調(diào)輸出的形成DJ+3.3V的規(guī)格電壓。
[0025]遙測電路采用多路器ADG1606和ADS7818構(gòu)成，用于對地檢裝置產(chǎn)生的多種規(guī)格電源電壓和電流以及測月雷達輸入的8路遙測量進行遙測采集，以便在測月雷達調(diào)試和測試過程中，監(jiān)測其工作狀態(tài)。遙測電路的電路圖框圖如圖4所示。所述的地檢裝置形成的5種電源電壓連接到分壓電路401的輸入端，由分壓電路401形成5路遙測電壓1。而分壓電路401輸出與限幅電路404輸入連接，限幅電路404輸出與多路開關(guān)409多路輸入連接。增加一級限幅電路404有利于保護多路開關(guān)。所述的地檢裝置形成的5種電源電流連接到取樣電阻電路402的輸入端，由取樣電阻電路402形成5路遙測電壓2。而取樣電阻電路402輸出與限幅電路405輸入連接，經(jīng)限幅電路405輸出與多路開關(guān)409輸入連接。2路PRF (脈沖重復(fù)頻率)遙測電壓3經(jīng)J1接插件308與限幅電路406輸入連接。2路HV (高壓)遙測電壓4經(jīng)J1接插件308與限幅電路407輸入連接，4路溫度待遙測信號經(jīng)J1接插件與溫度電阻分壓電路403輸入連接，經(jīng)分壓后形成4路遙測電壓4，并輸入到多路開關(guān)409。所述的多路開關(guān)409由多路地址選擇信號輸入確定某一路遙測量被選通并輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC電路410中進行數(shù)字化，從而獲得量化后的遙測量結(jié)果。
[0026]該電路設(shè)計需考慮到測月雷達在月面工作過程中，其溫度變化范圍影響，從而導(dǎo)致遙測電壓3的范圍變化有可能超過多路開關(guān)量程。同時，對其他各路遙測信號均增加相應(yīng)的限幅電路保護，避免影響多路開關(guān)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。相應(yīng)元器件選用均采用軍溫等級器件。
[0027]地檢設(shè)備采用兩條獨立總線:CAN總線和網(wǎng)絡(luò)總線。CAN總線用于遙控參數(shù)注入，遙測參數(shù)下傳。網(wǎng)絡(luò)總線用于測月雷達的科學(xué)數(shù)據(jù)下傳。CAN總線采用了單片機89C55作為控制器，控制SJA1000完成CAN消息的接收和發(fā)送。單片機89C55接收到來自CAN總線消息，并解析消息。若解析后的內(nèi)容為測月雷達參數(shù)注入或工作指令，則轉(zhuǎn)發(fā)給地檢設(shè)備上的FPGA，并由其注入給測月雷達。若是測月雷達電源開關(guān)或高壓開關(guān)指令，則由地檢設(shè)備FPGA直接產(chǎn)生指令譯碼，驅(qū)動10 口形成指令線驅(qū)動脈沖給測月雷達，控制其電源或高壓開和關(guān)操作。若是地檢設(shè)備自身電源開和關(guān)指令，則由FPGA直接驅(qū)動10 口形成指令線驅(qū)動脈沖給地檢設(shè)備的繼電器驅(qū)動電路完成開和關(guān)操作。
[0028]網(wǎng)絡(luò)總線用于大數(shù)據(jù)量的科學(xué)數(shù)據(jù)傳輸，摒棄星上設(shè)備慣用LVDS總線的設(shè)計方式，以滿足測月雷達野外冰川試驗結(jié)構(gòu)可靠性的需求。由地檢設(shè)備的FPGA做網(wǎng)絡(luò)總線控制器，控制總線協(xié)議芯片W5100實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總線功能。其電路上由網(wǎng)絡(luò)總線電路和FPGA構(gòu)成。
[0029]CAN總線電路用來傳輸注入給雷達的工程參數(shù)和回讀測月雷達參數(shù)及遙測量。電路構(gòu)成見圖5。由于FPGA為3.3V工作電壓器件，與單片機(MCU)之間進行信號交互時，需采用一級緩沖隔離。因此FPGA經(jīng)接口隔離電路501與單片機(89C55)電路502之間進行連接，主要包括5位地址、8位數(shù)據(jù)線，讀、寫、地址鎖存，接口隔離電路方向控制線。單片機電路502總線掛接SJA1000電路503，并經(jīng)過CAN總線將工程參數(shù)和遙測參數(shù)發(fā)送到上位機(PC).同時單片機電路502接收來自上位機PC經(jīng)CAN總線注入的參數(shù)，并將該參數(shù)由FPGA轉(zhuǎn)發(fā)到測月雷達上。
[0030]測月雷達需進行野外測試實驗，同時傳輸大數(shù)據(jù)量的總線接口中，主要有PCI總線接口，LVDS總線接口，USB總線接口以及網(wǎng)絡(luò)總線接口。但前三者均有不利之處，不適合測月雷達野外操作使用。因此采用網(wǎng)絡(luò)總線接口，這與衛(wèi)星設(shè)備采用LVDS總線來傳輸大數(shù)據(jù)量不同。網(wǎng)絡(luò)接口電路是完成測月雷達科學(xué)數(shù)據(jù)傳輸使用，地檢裝置FPGA接收測月雷達的科學(xué)數(shù)據(jù)，并將科學(xué)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接口傳送到上位機(PC)，其他數(shù)據(jù)，如遙測數(shù)據(jù)、工程參數(shù)、參數(shù)數(shù)據(jù)注入，只通過CAN總線傳輸，不從該接口傳輸。硬件電路框圖見圖6。測月雷達產(chǎn)生的科學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)地檢裝置FPGA XC3S400電路601讀取，并緩存于地檢裝置的FPGA內(nèi)部塊RAM中。地檢裝置FPGA XC3S400電路601再將科學(xué)數(shù)據(jù)寫入網(wǎng)絡(luò)接口芯片W5100，并設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口芯片W5100將科學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)總線發(fā)送到上位機PC。
[0031]地檢裝置的FPGA是地檢裝置的主控邏輯，負責各部分電路的控制和來自單片機注入?yún)?shù)、指令的轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，并協(xié)調(diào)各個功能部分的控制與時序配合過程。將單片機寫入的參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給測月雷達，并定期回讀測月雷達的遙測參數(shù)，保存于FPGA內(nèi)部的塊RAM中。單片機定期從FPGA讀取遙測參數(shù)且通過CAN總線回傳給上位機PC。同時FPGA根據(jù)注入繼電器指令內(nèi)容確定繼電器電路的驅(qū)動控制情況?？刂七b測電路中的多路器和ADC采集，遙測數(shù)據(jù)由單片機來讀取，并通過CAN總線發(fā)送到上位機PC.當測月雷達有新的科學(xué)數(shù)據(jù)時，F(xiàn)PGA讀取科學(xué)數(shù)據(jù)并由網(wǎng)絡(luò)總線發(fā)送到上位機PC。當接收到CAN總線注入的參數(shù)后，直接轉(zhuǎn)發(fā)給測月雷達；無參數(shù)注入時，負責讀取測月雷達工作參數(shù)和遙測量并存放在地檢裝置FPGA內(nèi)部的塊RAM中，等待CAN總線電路的單片機電路502定時讀走。地檢裝置完成測月雷達工作參數(shù)操作后，進行測月雷達科學(xué)數(shù)據(jù)狀態(tài)字的讀取，以便識別是否有科學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生。若測月雷達有科學(xué)數(shù)據(jù)，則讀取科學(xué)數(shù)據(jù)存放于地檢裝置的FPGA內(nèi)部的塊RAM中，緩存完成后，再通過網(wǎng)口傳輸給上位機PC。本實用新型的FPGA采用Xilinx公司的spartan3系列的XC3S400。
[0032]地檢裝置板級程序包括FPGA主控邏輯和單片機程序:二者需要協(xié)調(diào)工作，單片機接收到上位機PC經(jīng)CAN總線的注入的雷達參數(shù)后，需要轉(zhuǎn)發(fā)給地檢裝置的FPGA，再由該FPGA注入到測月雷達中。單片機還需要定時讀取經(jīng)地檢裝置FPGA回讀到的雷達參數(shù)和遙測量值，并打包通過CAN總線回送給上位機PC。單片機與地檢裝置FPGA之間信號交互是異步的。地檢裝置的FPGA程序需要考慮異步信號的同步化。同時要求FPGA作為地檢設(shè)備的主控制器，不能采用單片機做主控制器。主要是單片機運行速度非常慢，完成各項任務(wù)所耗費時間周期過大，不利于野外試驗。
[0033]單片機的處理任務(wù):
[0034]處理來自CAN總線的消息。其響應(yīng)方式:通過定期查詢CAN芯片SJA1000的狀態(tài)字，了解是否有新的消息發(fā)送到地檢裝置。若有，則讀取該消息并按正常CAN消息方式解析處理。
[0035]將處理后的消息，發(fā)送給地檢裝置的FPGA，由其負責轉(zhuǎn)發(fā)給測月雷達或形成繼電器控制指令。定期從地檢裝置的FPGA讀取測月雷達的遙測參數(shù)及遙測量。并打包通過CAN總線回傳到PC進行顯示。
[0036]MCU處理流程圖見圖7，執(zhí)行過程如下:
[0037]步驟1:上電初始化，單片機程序加載并初始化CAN控制器SJA1000、定時器0T0和中斷使能寄存器IE。
[0038]步驟2:啟動T0計時，計時周期0.5秒。
[0039]步驟3:查詢SJA1000狀態(tài)字檢查是否有消息需要接收。若有，則接收消息。否則轉(zhuǎn)到步驟4 ；
[0040]步驟4:檢查T0是否溢出；若T0溢出，則讀取雷達的遙測參數(shù)并組包送入SJA1000，同時重裝T0初值并啟動定時；否則跳轉(zhuǎn)到步驟3。
[0041]地檢FPGA任務(wù):
[0042]與測月雷達(LPR)交互，形成LPR讀寫的時序。完成LPR工程參數(shù)、狀態(tài)字、FIFO中的科學(xué)數(shù)據(jù)讀取和LPR工程參數(shù)注入。
[0043]與單片機交互，配合完成單片機異步讀寫時序。接收單片機注入的測月雷達參數(shù)、指令并轉(zhuǎn)發(fā)給測月雷達或?qū)⒅噶罱馕龊罂刂评^電器開啟或關(guān)閉。配合單片機完成測月雷達工程參數(shù)及遙測量回讀。
[0044]多路遙測量采集
[0045]網(wǎng)絡(luò)通訊接口功能，負責科學(xué)數(shù)據(jù)打包并傳輸。
[0046]形成上述任務(wù)的主控邏輯。
[0047]FPGA的處理流程如圖8所示，具體執(zhí)行過程如下:
[0048]步驟1:地檢裝置上電，F(xiàn)PGA加載并檢查是否有外部復(fù)位指令。若沒有復(fù)位指令，則跳轉(zhuǎn)到步驟2 ;否則，處于復(fù)位等待狀態(tài)；
[0049]步驟2:檢查測月雷達是否已經(jīng)上電。若已加電，則跳轉(zhuǎn)至步驟3，否則等到測月雷達加電；
[0050]步驟3:讀取測月雷達參數(shù)，保存于地檢裝置FPGA內(nèi)部塊RAM中，供單片機讀??；
[0051]步驟4:讀取測月雷達狀態(tài)字，查看是否有科學(xué)數(shù)據(jù)準備好；若有則跳轉(zhuǎn)至步驟5，否則，跳轉(zhuǎn)至步驟8 ;
[0052]步驟5:根據(jù)狀態(tài)字識別是否僅僅是第二通道科學(xué)數(shù)據(jù)(測月雷達含有兩個探測通道:第一通道和第二通道)，若僅僅是第二通道科學(xué)數(shù)據(jù)，則跳轉(zhuǎn)至步驟7，否則跳轉(zhuǎn)至步驟6 ;
[0053]步驟6:讀取第一通道科學(xué)數(shù)據(jù)，緩存后，再發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)接口芯片W5100電路602 ;當?shù)谝煌ǖ揽茖W(xué)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，跳轉(zhuǎn)至步驟7 ;
[0054]步驟7:讀取第二通道科學(xué)數(shù)據(jù)，緩存后，再發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)接口芯片W5100電路602 ;當?shù)诙ǖ揽茖W(xué)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，跳轉(zhuǎn)至步驟8 ;
[0055]步驟8:延遲5微秒后，跳轉(zhuǎn)至步驟2。
[0056]綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種月面巡視器測月雷達遙測、遙控地檢裝置，其特征在于，包括繼電器電路、電源電路、遙測電路、FPGA、CAN總線電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、Jl接插件和DB25連接器；其中，繼電器電路的輸入端與電源電路、FPGA和DB25連接器的輸出端連接，其輸出端與Jl接插件、電源電路的輸入端連接；FPGA的輸入端與遙測電路、CAN總線電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、Jl接插件的輸出端連接，其輸出端與遙測電路、CAN總線電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、Jl接插件的輸入端連接；遙測電路的輸入端還與Jl接插件的輸出端、測月雷達的測控信道連接；CAN總線電路通過CAN總線與上位機連接，網(wǎng)絡(luò)接口電路通過網(wǎng)線與上位機(PC)連接，Jl接插件通過配套接插件Jl'與測月雷達連接，DB25連接器的輸入端與外部的供電電源連接。
2.如權(quán)利要求1所述的月面巡視器測月雷達遙測、遙控地檢裝置，其特征在于，其中，所述繼電器電路包括6個繼電器REYl?REY6，REYl繼電器的指令電壓輸入端與DB25連接器輸出的28V指令電壓RC28V_W連接，REYl繼電器的信號輸入端與DB25連接器輸出的輸入28V電壓連接，REYl繼電器的指令線端與DB25連接器輸出的指令線DJ_ON、DJ_OFF連接，REYl繼電器的輸出為28V電源RC_28V+，輸出至Jl接插件； REY2繼電器、REY3繼電器的指令電源端與DB25連接器輸出的RC28V_W外部指令電壓連接，REY2繼電器、REY3繼電器的指令線端與DB25連接器輸出的指令線CYP_N、CYP_W連接，REY2繼電器的信號輸入端與DB25連接器輸出的CY+3.3V_W、CY+5V_W，電源電路輸出的DJ+3.3V、DJ+5V連接，REY3繼電器的信號輸入端與DB25連接器輸出的CY+12V_W、CY_12V_W，電源電路輸出的DJ+12V、DJ-12V連接，REY2繼電器的輸出為CY+5V和CY+3.3V，REY3繼電器的輸出為CY+12V和CY-12V ； REY4繼電器的指令電源端和信號輸入端與REYl繼電器輸出的RC_28V+連接，REY4繼電器的輸出為一次電源PS28V+，輸出至Jl接插件；REY5繼電器、REY6繼電器的指令電源端與REYl繼電器輸出的RC_28V+連接，REY5繼電器、REY6繼電器的信號輸入端分別與REY2繼電器、REY3繼電器的輸出端連接，REY4繼電器、REY5繼電器、REY6繼電器的指令線端與FPGA輸出的指令線CYR_ON和CYR_OFF連接，REY5繼電器、REY6繼電器的輸出與Jl接插件連接。
3.如權(quán)利要求1所述的月面巡視器測月雷達遙測、遙控地檢裝置，其特征在于，所述電源電路為DC-DC模塊，包括電源模塊MHF2812D、電源模塊MHV2805S和電源規(guī)整芯片LT1085 ;其中，電源模塊MHF2812D接受繼電器電路傳輸?shù)腞C_28V+電壓，變換獲得±12V電源輸出；電源模塊MHV2805S接受電源模塊MHF2812D所產(chǎn)生的+12V，變換獲得5.4V電源輸出；電源規(guī)整芯片LT1085接受電源模塊MHV2805S產(chǎn)生的5.4V，調(diào)節(jié)輸出DJ+3.3V規(guī)格電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的月面巡視器測月雷達遙測、遙控地檢裝置，其特征在于，所述遙測電路由多路器ADG1606和ADS7818構(gòu)成，其中，地檢裝置的5種電源電壓經(jīng)分壓電路、限幅電路與多路開關(guān)的輸入連接；地檢裝置的5種電源電流經(jīng)取樣電阻、限幅電路與多路開關(guān)的輸入連接；2路PRF遙測電壓經(jīng)Jl接插件、限幅電路與多路開關(guān)的輸入連接；2路HV遙測電壓經(jīng)Jl接插件、限幅電路與多路開關(guān)的輸入連接；4路溫度待遙測信號經(jīng)Jl接插件、溫度電阻分壓電路、限幅電路與多路開關(guān)的輸入連接；多路開關(guān)由多路地址選擇信號輸入將某一路遙測量輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC電路，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出。
【文檔編號】G01S13/88GK204215187SQ201420570219
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】沈紹祥, 周斌, 方廣有, 李玉喜 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所