基于ecss标准的航天器姿轨控系统内1553b总线数据协议设计

蒋志雄，王玉爽，顾 斌,傅秀涛，朱 琦,谢鸣宇
摘要：国内外航天器姿轨控系统广泛应用基于1553B内总线的体系结构.针对国内航天器姿轨
控系统内部1553B总线数据协议不统一带来的可集成性、可扩展性和通用性差的问题，本文设计
了基于ECSS标准的姿轨控系统内1553B数据总线协议，从姿轨控系统内部总线数据业务需求分
o引言
国外航天器姿态轨道控制系统中广泛应用基于 1553B总线的体系结构，女口 Lockheed Martin公司的 LM900平台，国内航天器姿轨控系统随着近年来智
收稿日期：2019-2-11 ；录用日期：2020-01-10. Manuscoopeo'c'oe'd D'c.11 ,2019% acc'ped Jan.10,2020. 国家自然科学基金资助项目(61803030 )Supported by the National Natural Science Foundation of China(61803030). 北京控制工程研究所，北京100190. Beijing Institute of Control Engineering, Beijing 100190 , Chica.
针对上述问题，欧洲航天局(ESA)的航天标准化 组织(ECSS)从20世纪90年代开始研究空间数据标
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空间控制技术与应用
第46卷
准化,2003 年发布了 ECSS-E-70-41A PUS（ packat utllization standard ）数据包应用标准协议第2版[6], 2008 年 发 布 ECSS-E-ST-50-13C 1553B 准⑺.其中，PUS标准首次规定了遥控遥测数据包协 议标准，国际空间数据系统咨询委员会已将其纳入 到CCSDSS标准中⑷；1553B协议标准作为MILSTD-1553B基本协议的补充，在链路基本层协议上 提供了面向用户的服务标准[9]. ESA规定后续所有 航天器必须强制应用该标准协议&10].国内已开展了 ECSS数据协议的研究和应用，提出并设计了适应于 我国航天器特点的综合电子系统业务及协议，使得 整星级1553B数据总线协议国际标准化&9'11].
JIANG Zhixiony, WANG Yushuany, GU Bin, FU Xiutao, ZHU Ql, XIE Minyyu
Abstract： Configuration based on internal 1553B bus is widely useda in attitude and orbit control system oo on ee ona eoona1spa ce coa oe. A om ong a eehe p oob em s oop oooon eeg oa eoon ,p oooexeen sob ooey and pooogeneoaity cused by tha non-unCorm bus data protocol of attituda and orbit control system for Chinese spacocraft, internal 1553 B Bus data protocol based on ECSS is designed. A four-layas data protocol architacturo is proposed based on tha analysis of tha data savico requirmente of tha internal bus of attituda and orbit control system. Tha design of tha bus protocol based on ECSS in applicetion support layas and link savico layeris is mainly introduced and tha applicetion of tha protocol is explained. Tha applicetion of this intesnational standard protocol is helpful to standardiza tha 1553B data protocol in attitude and orbit control sysem oooCh one se spa ce coa o. The on egoaoon and exensoboloyoo0heaoudeand oobocon oolsysem and tha generalization of on-board equipment# including software) aro Cnprovad. Keywords : attitude and orbit control system % 1553 B bus protocol % ECSS % architecture
析出发，提出了四层结构的数据协议体系结构，重B介绍了在应用支持层和链路服务层应用ECSS
标准的总线协议设计，并说明了协议的应用情况.应用该国际通用的标准协议，有助于实现国内航
天器姿轨控系统内1553B总线数据协议的标准化，进而提升姿轨控系统体系结构的可集成性、可
扩展性、以及星载设备(含软件)的通用化.
关键词：姿轨控系统；1553B协议；ECSS；体系结构
中图分类号：V448
文献标志码：A
文章编号：1674-1579(2020)02-0041-08
Design of 1553B Data Bus Protocol Based on ECSS for Spacecraft Attitude and Orbit Control System
第46卷第2期 2020年4月
空间控制技术与应用 AeoospaceConeooland Applocaeoon
DOI： 10.3969/ji.ossn.1674-. 46 No. 2 Apo.#2020
基于ECSS标准的航天器姿轨控系统内 1553B总线数据协议设计！
能自主功能拓展和控制性能指标提升，已开始在遥 感和空间站等领域航天器应用基于1553B内总线 的体系结构&'.在实际应用中，各航天器姿态轨道 控制系统内部数据总线仅采用了 GJB289A-97链路 基本层和物理层协议，该协议使用复杂，缺乏应用层
标准&4-'，导致:①可集成性差，不同航天器上应用的 单机数据协议不一致，无法直接集成;②可扩展性差， 已有系统难以新增单机RT或融入整星大系统;③通 用性差，各航天器星载设备和软件需要重复研制.