摘要：隨著空間技術的快速發展，使用數管模擬器模擬數管分系統進行測試已成為趨勢。為了使數管模擬器軟件能夠適應航天器數據管理新的變化，降低軟件實現難度，根據用戶需求和已有硬件平臺，提出了一種軟件設計。本設計采用數據處理分層體制協議來降低軟件實現的復雜性，使用數據包進行數據處理，并利用數據幀來完成數據的傳輸。該模擬器進行了100 h的各項功能老練試驗，結果表明，該設計可靠、穩定、能滿足設計要求。
關鍵詞：數管模擬器；空間技術；數據包；軟件設計

數管分系統作為航天器平臺的重要支柱。實現航天器數據的采集、傳輸、處理和利用，是航天器的信息中心，也是提高航天器利用效率的關鍵。數管模擬器全面模擬航天器數管分系統功能，實現與電源、姿軌控、熱控以及有效載荷的對接，完成對平臺及有效載荷的遙控、遙測、統一時間勤務等管理。隨著航天器產品數量的不斷增加和復雜度的不斷提高，在航天器研制過程中使用數管模擬器模擬數管分系統對航天器平臺及有效載荷進行測試能有效縮短航天器試驗研制周期，降低航天器的研制成本。某航天器數管模擬器是航天器平臺服務設備，需要對不同信源、不同速率、不同性質的多種信息統一管理，形成綜合數據流，以滿足多種信息傳輸的需要，使得上下行信道可以為航天器平臺和有效載荷的各個不同應用過程所共有：在信息傳輸過程中，要求能夠根據當前實際需要改變上下行通道傳輸的數據類型和數據量，從而提高數管系統的效率和效益；在模擬器協議實現中要求采用分層結構，系統軟件和應用過程任務軟件分別設計，在系統軟件上通過添加／刪除應用過程任務軟件可以實現不同功能的組合。

1 軟硬件體系
數管模擬器硬件平臺由中央處理器模塊、遙測采集模塊、開關指令等模塊組成，設備組成及與外部設備接口如圖1所示。

中央處理模塊主要完成與地面總控計算機的通訊，接收地面總控發出的控制命令來完成器上時間校準、間接指令的發送、內存下卸以及總線數據的注入等功能，這個模塊主要模擬航天器數管計算機功能。中心處理模塊通過1553B總線和星上其他設備進行通信，在這個總線系統中，中央處理模塊作為總線BC端，其他設備作為總線RT端。
遙測采集模塊模擬航天器遠置單元的數據采集功能，它將采集到的各種離散的遙測量組包后通過串口發送給中央處理模塊。
開關指令模塊接收從中央處理模塊來的命令和數據，完成遙控指令的分配、輸出功能。開關指令模塊模擬遠置單元間接指令功能，即開關指令的驅動輸出。

數管模擬器軟件包括有遙測采集模塊軟件與中央處理單元系統軟件，數管模擬器正常工作時，兩者同時運行，兩軟件及外部設備數據流關系如圖2所示。遙測采集模塊軟件負責采集驗證器上各種模擬量與溫度量，并且以150 ms為周期，定時被中央控制單元系統軟件采集；中央控制單元系統軟件還通過1553B總線采集星上設備數據，經過組幀后通過RS422總線傳送給地面總控軟件。中央控制單元系統軟件同時也接收并執行地面總控軟件發送的時間校準指令、直接指令、指令組指令、內存下卸指令、總控數據注入等指令。