小衛星數據與電源綜合管理架構

推薦序
譯者序
原書序
原書前言
原書致謝

第1章 系統總體設計
1.1引言
1.2OBC的設計基線
1.3作為類比遠端介面單元的PCDU
1.4通用系統重新配置控制器
1.4.1故障處理期間的元件功能
1.4.2創新：針對所有FDIR功能的組合控制器
1.4.3組合控制器的故障處理
1.4.4組合控制器方式的優點
1.5系統架構的完整性
1.6組件選擇
1.6.1處理器板
1.6.2CCSDS解碼器/編碼器
1.6.3I/O板和CCSDS板
1.6.4OBC電源板
1.6.5增強功能的PCDU
1.7在集成環境中測試CDPI
1.8飛行件組件
1.9對未來任務的概念性展望

第2章 星載電腦處理器板
2.1作為ITAR專案的處理器板
2.2處理器板：SBC
2.3技術概況
2.3.1OBC微處理器
2.3.2OBC記憶體配置
2.3.3用於多項功能的OBC FPGA
2.4OBC處理器板功能簡介
2.5OBC處理器板記憶體介面
2.6OBC處理器板SpaceWire介面
2.7其他功能
2.7.1NVMEM晶片使能
2.7.2SRAM晶片使能
2.7.3秒脈衝介面
2.7.4看門狗信號和LEON3FT重定
2.7.5RS422介面
2.7.6復位
2.7.7時鐘介面
2.7.8DSU/乙太網介面卡
2.8電源規格
2.9機械設計和尺寸

第3章 I/O板
3.1I/O板和CCSDS板的通用設計方案
3.2作為遠端介面單元的I/O板
3.3作為OBC大量存放區單元的I/O板
3.4I/O板熱備份操作方式
3.5I/O板RMAP介面
3.5.1I/O板的板標識
3.5.2I/O板介面RMAP位址
3.5.3RMAP返回狀態值
3.6I/O介面電路、接地和終端
3.7I/O板介面訪問協定
3.8I/O板連接器和引腳分配
3.8.1連接器A和C（OBC內部）
3.8.2連接器B（OBC內部）
3.8.3連接器D和E（OBC外部）
3.9I/O板和CCSDS板抗輻射能力
3.10I/O板和CCSDS板溫度容限
3.114Links合作開發商

第4章 CCSDS解碼器/編碼器板
4.1引言
4.2架構概述
4.2.1介面
4.2.2命令鏈路控制字耦合
4.2.3時鐘和重定
4.2.4性能
4.2.5遙測編碼器
4.2.6遙控解碼器
4.2.7SpaceWire鏈路介面
4.2.8片上記憶體
4.2.9信號概述
4.3遙測編碼器
4.3.1概述
4.3.2數據鏈路子層
4.3.3數據鏈路協議子層
4.3.4同步和通道編碼子層
4.3.5實體層
4.3.6連線性
4.3.7操作
4.3.8寄存器
4.3.9信號定義和重定值
4.3.10遙測編碼器：虛擬通道生成
4.3.11遙測編碼器：描述符
4.3.12遙測編碼器：虛擬通道生成功能輸入介面
4.4遙控解碼器：軟體命令
4.4.1概述
4.4.2數據格式
4.4.3編碼層
4.4.4傳輸
4.4.5緩衝區與FIFO的關係
4.4.6命令鏈路控制字介面
4.4.7配置介面（AMBA AHB從站）
4.4.8中斷
4.4.9寄存器
4.4.10信號定義和重定值
4.5遙控解碼器：硬體命令
4.5.1概述
4.5.2操作
4.5.3遙控傳輸框架格式：硬體命令
4.5.4信號定義和重定值
4.6帶有RMAP目標的SpaceWire介面
4.7JTAG調試介面
4.8其他功能
4.9CCSDS處理器航天器特定配置

第5章 星載電腦電源板
5.1引言
5.2電源變換
5.2.1DC/DC變換器
5.2.2OBC負載的啟動特性
5.2.3電源板的上電特性
5.2.4電源板和OBC負載的連接
5.3時鐘選通脈衝信號
5.4加熱器和熱感測器
5.5OBC維護介面和JTAG介面
5.6連接器配置

第6章 星載電腦內部線束
6.1引言
6.1.1要求
6.1.2挑戰
6.1.3實現
6.2線束設計
6.2.1線束工程化
6.2.2SpaceWire線束
6.2.3OBC供電線束
6.3驗證
6.4品質和生產檔

第7章 星載電腦結構和熱設計
7.1結構和熱設計需求分析
7.2OBC結構設計
7.2.1OBC結構概念
7.2.2機械尺寸標注和概念驗證
7.3OBC熱設計
7.3.1熱模型
7.3.2熱計算結果
7.3.3OBC內部加熱器
7.4OBC外殼材料特性

第8章 電源管理與配電單元
8.1引言
8.2衛星典型電源分系統中的PCDU
8.3PCDU設計概述
8.3.1PCDU介面
8.3.2PCDU遙控指令定義
8.4PCDU啟動時序和PCDU運行模式
8.5電源管理與配電控制功能
8.6CDPI架構中的PCDU特定功能
8.6.1模擬數據處理概念
8.6.2OBC的重新配置邏輯
8.6.3航天器的重新配置功能
8.7PCDU其他功能
8.7.1星箭分離檢測
8.7.2太陽帆板展開的控制和監控
8.7.3有效載荷數據傳輸分系統功率控制
8.7.4歷史日誌功能
8.7.5內部控制器之間的時間同步
8.7.6過電壓保護
8.7.7太陽電池在軌測試子串測量
8.8PCDU環境試驗驗證
8.8.1熱真空試驗條件
8.8.2空間輻射承受能力
8.8.3力學試驗條件
8.9連接器列表
8.10PCDU指令概述

第9章 CDPI系統測試
9.1引言
9.2測試範圍
9.2.1測試條件
9.2.2相關人員
9.2.3測試流程簡化
9.3測試計畫
9.3.1PCDU測試
9.3.2處理器板測試
9.3.3電源板測試
9.3.4CCSDS板和I/O板測試
9.3.5OBC子系統測試
9.3.6CDPI重新配置測試
9.4電性件測試平臺
9.5電性件測試執行和結果
9.5.1衛星測試平臺測試階段1：連接OBC處理器板和航天器模擬器
9.5.2衛星測試平臺測試階段2：連接OBC處理器板和CCSDS板
9.5.3衛星測試平臺測試階段3：整個指令鏈橋接射頻鏈路
9.5.4衛星測試平臺測試階段4：驗證HPC
9.5.5衛星測試平臺測試階段5：控制設備單元硬體
9.5.6衛星測試平臺測試階段6：使用姿態控制軟體
進行性能測試
9.6飛行件測試執行和結果

第10章 FLP衛星設計
10.1引言
10.2運行軌道和工作模式
10.3結構設計和星箭介面
10.4主要技術和有效載荷
10.5衛星姿態控制系統
10.5.1感測器和驅動器
10.5.2控制模式
10.6衛星通信鏈路
10.7衛星電氣架構與功能框圖
10.8運載火箭和主載荷EMC設計約束

第11章 設備附件和數據表
11.1處理器板DSU/乙太網介面卡
11.2CCSDS標準
11.2.1CCSDS欄位定義
11.2.2伽羅瓦域（有限域）
11.2.3遙測傳輸框架格式
11.2.4Reed-Solomon編碼器數據格式
11.2.5附加同步標記
11.2.6遙控傳輸框架格式
11.2.7命令鏈路控制字
11.2.8空間數據包
11.2.9非同步位元串列數據格式
11.2.10SpaceWire遠端存放器訪問協議
11.2.11命令鏈路控制字介面
11.2.12波形格式
11.3所選遙測編碼器寄存器
11.4遙測編碼器：虛擬通道生成寄存器
11.5所選遙控解碼器寄存器
11.6OBC單元CAD設計圖紙
11.7OBC單元I/O板連接器引腳定義
11.8OBC單元CCSDS板連接器引腳分配
11.9OBC電源板連接器引腳分配
11.10PCDU單元CAD設計圖紙
11.11PCDU單元連接器引腳分配
11.12PCDU熔斷器和開關在航天器設備上的分配

參考文獻