基于CCSDS-SOIS的航天器数据管理系统体系架构的探讨

为解决航天器数据管理系统体系架构中,由于接口方式和协议不一致以及设计的多样化,导致难以沟通和重用的问题,CCSDS(The Consultative Committee for Space Data Systems)的SOIS(Space Onboard Interface Services)工作组提出了体系架构,并制定了相应的业务推荐标准文本.结合SOIS架构,概括介绍了ESA(European Space Agency)提出的SAVOIR(Space Avionics Open Interface aRchitecture)架构,NASA(National Aeronautics and Space Administration)提出的cFE/cFS架构,以及我国对SOIS的跟踪研究情况,并对这几个架构进行了比较和分析.这几个架构的共同点在于对层次化、模块化、接口标准化和模型化的重用特征在认识上是一致的,但是在具体设计上由于各自的背景不同而不尽相同.另一个共同的认识是将电子数据单(Electronic Data Sheet,EDS)作为架构的设计重点之一,为此对数据设计的两个主要概念,管理信息库(Management Information Base,MIB)和EDS之间的关系和设计思路进行了分析说明.最后展望了空间数据系统体系架构的一些发展趋势,认为基于EDS和MIB的数据设计将成为主要研究内容之一,并且SOIS架构的实践应结合自身的特点来开展.

“即插即用”智能变送器模块的设计与实现

网络化智能化传感器的兴起使得测控网络的搭建效率提高,其关键是要解决传感器与现存各种总线网络之间互换性和互操作性的问题。在各种解决方案中,IEEE1451.2标准利用TII通用接口技术实现二者之间的连接,同时引入电子数据表格(TEDS)使得传感器具有一定的智能。文中对IEEE1451.2标准进行简要描述后,介绍了利用MSP430单片机实现智能变送器的硬件方案,并对TEDS的实现方式进行分析,最终利用LabVIEW编写了TEDS配置界面,实现了对智能变送器的参数配置。

网络化智能传感器及其即插即用接口设计

针对网络环境下的信息获取 ,提出了采用网络化智能传感器的设计思想 ,以实现传感器的即插即用功能。围绕传感器在线辨识、参数修正 ,采用电子数据表单 (TEDS)方式对传感器的生产厂家、日期、校准参数等传感器特征属性进行描述 ,并给出传感器网络化的拓扑结构、校准模型和数字接口 (包括软、硬件 )

基于CC2530F256的智能变送器模块的研制

为了适应传感器网络化、智能化的发展趋势,解决其兼容性和气象站大量布线的问题,采用CC2530系列芯片以及Z-Stack协议栈的编程体系设计智能变送器模块,实现常规气象要素传感器信号的高精度采集及数据的无线传输,同时对IEEE1451标准中的电子数据表格(TEDS)进行了设计,使传感器实现智能化。详细介绍了智能变送器硬件电路设计和数据处理软件流程图,并且实现了部分电子数据表格的在线更新,通过串口测试工具可以实现数据通信。它具有体积小、超低功耗等优点,系统能够在观测场长时间稳定运行。

物理化学实验数据的计算机处理一级反应蔗糖转化数据处理

为了快速处理物理化学实验数据,使用Excel电子表格和windows操作系统.首先根据一级反应数据建立数学模式和一级反应数据处理表格,再根据计算模式加入计算公式方法简单.同时讨论了程序编制详细步骤和一级反应实验数据处理方法,并自动作图.该数据处理方法可以由使用者自行编制,根据使用者情况作适当修改.本方法可以在学生实验数据处理中推广使用.

机器人网络化神经单元设计与实现

借鉴生物感知系统适应环境的系统优化方法 ,研究感觉器官的信息转换与处理机制是探索感知信息获取的新途径 ,提出机器人网络化神经单元设计思想 ,给出网络化神经单元设计软件、硬件设计原理和实现方法 ,并采用电子数据表单方式对传感器的属性进行描述 ,以实现传感器即插即用 。

IEPE型智能加速度传感器的设计

加速度传感器广泛应用于故障诊断、振动测试等领域,但目前普遍采用的是普通型的加速度传感器,这种加速度传感器不具备现场校验功能和数据表窗口功能,导致加速度测试的自动化程度不高。针对这种情况,论文提出了一种IEPE型智能加速度传感器方案,有效解决了传感器内部模块供电、模拟信号与数字信号的混合传输、抗干扰等关键技术难题,采用低功耗、小型化的理念设计了自校验功能模块和数据表窗口功能模块,并将二者集成于传感器内部,从而满足了实际工程应用的需求。实验结果表明,论文设计的IEPE型智能加速度传感器具有体积小、抗干扰能力强、智能化程度高的特点,可有效提高加速度测试的自动化水平。

基于IEEE1451.2标准的无线智能传感器节点

针对现代测控平台存在的传感器应用单一、现场布线复杂等不足,将IEEE1451.2标准与射频技术相结合。所设计的无线智能传感器节点以ADUC812单片机为核心,应用射频芯片nRF24E1、温度传感器DS18B20与振动传感器ADXL210。其软件包括数据采集程序、TEDS程序、信号调理程序、TII接口程序、无线传输程序、接收终端程序。实践证明,该节点实现传感器数据的采集与无线传输,以及TEDS数据的定义与应用。

用Microsoft Excel开发管理信息系统的方法

本文讨论了用MicrosoftExcelforWindows在Windows环境下开发管理信息系统（MIS）的一般方法，并以一个企业经济分析系统为实例，详细介绍了MIS开发与实现的过程及步骤．

基于电力线载波技术的智能传感网络系统设计

基于电力线载波原理,结合电子表单和多余度技术的优点,提出一种基于电力线载波技术的智能传感网络系统设计方案;阐述了整套系统的总体设计方案及工作原理,并分别细述了系统主要模块的硬件设计、网络终端软件及上位机软件设计。整套系统能够兼容多种不同类型的传感器,同时还具有易扩展、可靠性高、便于维护等优点,可广泛应用于油田钻井通信、工业测试台架等领域。

Device Net技术

ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ是美国 ＲＯＣＫＷＥＬＬ／公司于 １９９４年提出的一种低成本的现场总线。本文介绍了 ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ的技术概要。

基于IEEE1451标准的智能变送器接口电路

针对传统传感器只能应用在某种特定网络的问题,采用IEEE1451标准的智能变送器接口模型进行电路的软硬件设计.将传统传感器划分为智能变送器接口模块(STIM)与网络适配器(NCAP).在智能变送器接口模块中使用8051单片机对变送器传来的信号进行调理、转换和线性化,实现与网络适配器的通信;在网络适配器中使用ARM处理器对智能变送器接口模块进行控制并对传来数据进行处理,且与各种工业网络进行通信.*

基于IEEE1451.2的机器人传感器接口STIM的设计

针对机器人感知系统应用,基于IEEE1451.2标准及其修订建议,设计了以C8051F040为核心的智能变送器接口模块STIM。STIM的电子数据表单TEDS的设计是在IEEE1451.2标准的基础上,结合了机器人传感器应用的特殊情况,在实现Meta TEDS和Channel TEDS的同时,设计了终端用户特殊应用TEDS的用户数据格式及其定义,并基于可扩展标记语言XML,实现虚拟TEDS,使用微软XML解析器接口DOM和SAX,实现了STIM的TEDS文件的可视化自动配置以及应用编程接口API和DLL。最后,针对基于CAN2.0B实现的变送器独立接口TII,给出了具体的协议实现。

血液净化医联体信息管理系统的设计

目的:医疗改革中医联体的发展是目前重要工作,利用信息化系统建立一套标准体系血液透析中心管理系统,设计基于云的血液净化医联体的信息管理系统。方法:遵循医院血液透析中心的临床业务流程,将系统定位为云端化,以肾慢病管理为基础,充分利用云服务的概念,系统流程包括患者签到称重、电子透析单、医院排班管理、透析管理、费用管理、库存管理、设备管理、移动端和管理统计,结合临床业务完成从患者登记到最后血液透析质量控制的全过程信息化管理流程。结果:系统设计以降低运营成本、积累患者数据和挖掘其价值为导向,解决了硬件对接、软件对接和数据上报3个血透服务系统的核心问题。结论:云端服务器能够降低软件运营维护成本,保证数据的安全,保障血液净化医联体的信息管理系统系统安全运行。系统的设计与开发有效地提高了工作效率、医疗质量和血液透析管理水平。

基于IEEE1451.4和XML的网络化传感器系统

结合IEEE1451.4传感器标准和XML(可扩展标记语言)设计了一种网络化传感器系统。该传感器系统由含有TEDS(电子数据表单)的传感器和带有MMI接口和以太网接口的嵌入式测量系统组成。嵌入式测量系统可读取传感器内的TEDS信息,由XML解析程序对用XML语言编写的TEDS信息进行解析,并通过以太网接口模块向远程上位机传送数据。该传感器系统可用于人体脉搏的远程测量。

CIP网络配置技术

介绍了实现CIP网络、设备配置的主要方法——电子数据文档(ElectronicDataSheet,EDS)的相关技术。首先阐述了电子数据文档在系统网络通信中的重要作用。结合实例对构成EDS文件的几个重要部分进行了深入的分析和介绍,最后对与EDS文件相关的工具软件EDSChecker、EZ-EDS的功能进行了介绍。

空间数据系统电子数据单工具链设计

为了提高星载信息系统在设计、测试、维护和运控过程中数据的流转效率,以电子数据单技术为基础,提出了电子数据单工具链的通用架构,给出的设计方案可实现数据文件的自动转换,有助于数据在各异构系统间的无缝传递。在航天器星载接口业务电子数据单(SEDS)基础上提出了适用于描述业务接口信息及其关系的S-SEDS,为业务间的信息交换提供了解决途径。以1553B总线电子数据单为实例对架构进行了验证,结果满足使用需求。文章为星载信息系统设计到应用全过程中的通用工具链设计提供了思路,有助于实现星载信息系统各部件的即插即用技术。

1553B总线即插即用解决方案

在传统1553B总线通信协议的基础上,通过增加初始握手过程和远置终端电子数据单的设计,形成具有即插即用特征的通信协议。基于这个协议,给出1553B总线控制器的即插即用设计方案,包括远置终端加入的总线表构建算法、管理数据结构和总线表动态调度的运行控制方式。总线表构建算法采用基于电子数据单的方法,根据远置终端的通信需求进行分析、计算、转换得到新的总线表。数据结构的思路是将总线表内容的分析提前到初始化时完成,以提高总线运行时的管控和数据交换的效率,以及方法的统一。总线表调度采用主总线表加插入消息的方式。对以上综合解决方案进行时间和适用场合的效果评估,结果表明该方案形成的总线周期、远置终端接入时间长度等指标达到了可以接受的程度,既保持了总线周期的稳定,又提供了即插即用所需要的控制灵活性。具有即插即用特征的1553B总线在CCSDS-SOIS架构中作为底层子网之一,为上层即插即用系统的构建提供了支撑。

航天器智能能力的构建

为解决航天器智能能力的构建和智能技术的引入问题,从能力部署视角提出了智能等级的划分,从定性的自动、自治、自主的等级出发,自底向上分解为数据注入接收能力、任务执行能力、自学习能力、系统自我管理能力、任务自我管理和思考能力,其程度分为底层反应、中层程序和高层思考。对照上述能力给出可实施的5阶模型和人字架构。人字架构是以即插即用技术加自主控制技术来支持上层智能能力的模型。该模型基于航天器接口业务架构和欧洲空间局的包应用标准业务,采用管理信息库和电子数据单技术进行数据化设计。对应星上的智能能力等级讨论相适应的地面系统能力。人字架构具有层次化、业务模型化和自底向上归一化构建的特点,对上层智能技术的引入是开放的。

基于XML的卫星即插即用接口模块设计

随着航天技术的进步,卫星的快速集成、测试、发射以及在轨更换成为未来航天器发展的一个重要方向,即插即用技术已成为各国研究重点。提出一种如何使传统星上传感器实现即插即用的方法。基于现场可编程门阵列（field-programmable gate array,FPGA）以及USB控制器系统实现高级传感器接口模块（advanced sensor interface module,ASIM）设计,并举例说明如何采用可扩展标记语言（eXtensible markup language,XML）描述接口模块的电子数据表单（eXtensibletransducer electronic data sheet,xTEDS）信息,对XML文档的解析结果进行了分析。