前面文章介绍了卫星综合电子学系统的主要任务和重要技术指标，本篇将以某颗卫星的综合电子学系统为例，介绍其组成及内部的控制器板和通信板的组成和原理。

1.总体结构

综合电子学系统一般包括控制器核心部分、通信接口部分、指令接口部分和信号处理部分组成。控制器核心部分类似于个人电脑的CPU部分，用以实现计算机的控制，下面是某卫星综合电子学结构实例，我们将针对实例介绍它的各部分结构和功能。

这颗卫星的综合电子学分系统从结构上可以分为控制器板、通信板、指令板、信号处理板、电源板和底板6部分组成。为了保证中心计算机的可靠性，一般核心控制部分的电路多采用双机冷备份。

其中控制器板A板和控制器板B实现中心计算机的主控功能，它们是中心计算机的核心；通信板实现计算机扩展外围接口，这里的外围接口主要包括异步串口和测控同步串口的扩展，通过接口扩展可以实现中心计算机与星上其他设备的控制器之间直接通信；指令板主要实现多路间接指令功能。直接指令一般指由测控分系统直接发出控制星上各个设备的指令，间接指令是测控分系统发给中心计算机，再由中心计算机发送给星上各个设备的指令，这里的间接指令指的是OC指令；信号处理板实现磁力矩器的控制功能及模拟量的采集功能；电源板实现控制器板、通信板、信号处理板、指令板的配电、数字量和开关量的接口功能；底板作为总体内部连线，将各个单机电路连接为一个整体。

中心计算机采用双机冷备，内部的切换逻辑是在A机出现故障导致看门狗触发后，可自主切换至B机，B机则无法自主切换至A机。中心计算机在自主切换过程中会出现短暂双机加电状态，双机加电过程中保证B机接口处于复位状态直至其将A机断才撤销复位以保证接口不冲突；其余时段为单机加电状态，无断电状态。外部遥控单元可通过遥控指令可实现主备机切换控制。

2.控制器板模块

控制器板模块的核心功能是实现中心计算机的主控功能，这是综合电子学分系统最核心的功能。控制器板模块结构主要包括CPU最小系统、上电复位、掉电监测及看门狗、CAN总线、时间管理、调试串口、二次电源变换、星箭分离及太阳帆板展开信号采集等功能。控制板模块在设计过程中要着重注意技术上的继承性，控制器板的结构框图如下。

3.通信板

为了实现中心计算机与外部控制设备通信，需要进行通信接口的扩展。这里的外围接口主要包括异步串口和测控同步串口的扩展，通过接口扩展可以实现中心计算机与星上其他设备的控制器之间直接通信。

通信板主要完成双机多路RS422电平异步串口，多路RS422串口和外围设备如星敏部件通信功能。通信板主备机在电路设计上完全分开，在接口处合并在一起。多路异步串口要求每路收发FIFO独立，设计不小于64字节，波特率、校验位、停止位可配置，其中异步串口接口为RS422，+5V或+3.3V电平；其中星敏部件除了每路接口中包含2路异步串口，为了保证时间精确，接口还包括启动信号，PPS信号，每路收发FIFO设计不小于128字节，波特率、校验位、停止位可配置。测控通信接口中遥控上行波特率为2000bps，遥测下行波特率为4096bps。测控FIFO独立，遥测FIFO设计不小于512字节，遥控FIFO设计不小于1k字节。

本篇文章介绍了综合电子学系统的总体结构，以及控制器模块和通信模块的内部结构组成，后面文章我们将继续介绍综合电子学的其他部分组成情况。

关于我们