ZDPS-2实时高可靠综合电子系统的逻辑架构设计

针对ZDPS-2卫星的高实时性要求,设计多路并行独占式DMA,实现CPU与包括载荷在内的所有部件的高效交互:54路外设串行接口通信占用CPU时间由565ms降低到50ms,姿控系统传感器数据采集时间一致性由33ms降低到6ms.设计数据混编传输机制及链式DMA结构,实现84路载荷数据100 Hz高频采集与实时下传,满足40ms下传延时要求.通过关键器件抗辐射加固及系统容错机制,提高系统的可靠性.地面测试与在轨运行结果表明:综合电子系统功能正确,稳定可靠,已在轨连续运行5个多月,完成了载荷及各项试验,实时性满足任务需求.

浙江大学皮星二号实时精密自主定轨算法与半实物仿真

本文研究了基于星载GPS的简化动力学实时精密自主定轨模型和算法,并将实时自主定轨软件应用于浙江大学皮星二号(ZDPS-2)在轨飞行任务中去。本文阐述了软件所采用的动力学模型、观测模型和估计算法框架,以及实现时所采取的可靠性设计方法。在此基础上,利用GRACE卫星GPS接收机在轨数据,对该自主研发的实时精密自主定轨软件进行了验证。结果表明:实时定轨位置精度在X、Y、Z三轴上的RMS(Root-Mean-Square)值分别为1.313 3 m、0.905 2 m、0.964 8 m,速度精度在X、Y、Z三轴上的RMS值分别为2.1 mm/s、1.2 mm/s、1.5 mm/s,接近国际研究水平。此外,基于皮星二号任务载荷-微型单频GPS接收机进行了半实物仿真试验。结果表明:定轨位置精度达到5 m左右,速度精度达到10 mm/s以内,与接收机自身定轨软件解算结果对比,定轨精度得到大幅提升,使其能满足一般皮纳卫星的应用需求。