CN101807340B - 脉冲电遥控接口、包括该接口的装置和卫星 - Google Patents

Abstract

一种脉冲电遥控接口、包括该接口的装置和卫星，所述脉冲电遥控接口包括多个待控制的功能，包括至少和第一命令线(TC-型，TC-型-加，TC-型-减)相关联的第一命令输入，用于从多个功能中选择至少一个待执行的功能(RF ON，RF OFF，ALC ON，ALC OFF，FCA UP，FCA DOWN，GCA UP，GCA DOWN，SCA UP，SCA DOWN，INHIBIT)，以及至少和第二命令线(EXE，EXE-UP-ON，EXE-DOWN-OFF)相关联的第二命令输入，用于执行被选择的功能，每个命令输入和发送脉冲命令线以及返回线相关联，返回线可以由若干发送线共享。本发明适用于任何类型的包括大量功能的、以及需要大量脉冲命令信号的装置的控制，特别适用于卫星通信系统领域。

Description

脉冲电遥控接口、包括该接口的装置和卫星

技术领域

本发明涉及脉冲电遥控接口、包括该接口的装置项目(equipmentitem)和卫星。其用于任何类型的包括大量功能的、需要大量脉冲命令信号的装置的控制，诸如用于卫星通信系统的线性化驱动器限幅放大器LDLA。

背景技术

在卫星通信系统中，一些诸如功率放大器子系统的装置变得越来越复杂以及越来越需要遥控信号。例如DLA(驱动器限幅放大器)功能以及行波电子管放大器TWTA的功率灵活性功能需要更多数量的脉冲命令来用于其配置。这种附加命令的需求对于具有串行接口的遥控而言并不会导致复杂化，例如16位串行命令，但是对于脉冲遥控而言是非常有害的，因为它们需要附加命令线。实际上，当前，控制LDLA必须经由十个专用接口来应用十个脉冲命令。此大量的命令增加了遥控系统的复杂性，并且影响装置的成本和重量预算，以及增加了和现有卫星应用一样多的安装在卫星平台上的电导线的复杂性；对于每一个待控制的功能，每一个电控制接口由包括发送(outbound)命令线和相关联的返回线的有线链路构成，但是一般而言若干发送线具有一条返回线也是可以的。此外，现有电控制接口具有不允许取消错误发送的命令的附加缺点。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，同时提供一种脉冲电遥控接口，其可以限制命令线的数量而无论待驱动的功能的数量有多少，并且能够取消当前的命令。

对此而言，本发明涉及一种用于装置项目的脉冲电遥控接口，包括多个待控制功能的，其特征在于，包括至少和第一命令线相关联(associated with)的第一命令输入，用于从多个功能中选择至少一个待执行的功能，以及至少和第二命令线相关联的第二命令输入，用于执行被选择的功能，每个命令输入和发送脉冲命令线以及返回线相关联，返回线能够由多个发送线共享。

有利的，通过预定数量的连续命令脉冲来定义每一个待控制的功能。

根据本发明的一个实施例，命令脉冲的数量对于不同功能而言是不同的，以及电接口仅具有两个命令输入，其分别用于选择至少一个功能和执行被选择的功能。

根据本发明的另一个实施例，对于相同类型的功能而言命令脉冲的数量相等，所述相同类型的功能对应于执行的第一方向和第二方向，所述第一方向和第二方向是不同的，以及电接口包括至少一个选择命令输入和分别用于在第一方向和在第二方向中执行被选择的功能的两个执行命令输入。

根据本发明的另一个实施例，电接口包括两个选择命令输入和两个执行命令输入，所述两个选择命令输入分别用于增加或减少脉冲计数(pulse counted)的数量，脉冲计数的数量对应于功能的选择。

优选的，在执行命令输入上，每个用于执行功能的命令包括单个脉冲。在这种情况下，有利的是，连续多次执行相同的功能对应于在相同的命令输入上发出一定数量的连续脉冲。

有利的，在选择命令输入上发送用于选择功能的脉冲之后，在执行命令输入上发射用于由选择命令输入所选择的功能的执行命令脉冲。

本发明还涉及一种包括根据本发明的电遥控接口的装置项目，以及一种包括至少一个根据本发明的装置项目的卫星。

附图说明

参考附图，通过说明书中提供的纯粹说明性和非限制性的示例的方式将更加清楚明白的了解本发明的其他特征和优点，附图如下：

图1：根据现有技术的用于装置项目的示例性的电遥控接口；

图2：根据现有技术的用于装置项目的脉冲命令信号的示例性的排序；

图3：根据本发明的第一实施例的用于图1中的装置的示例性的电遥控接口，包括三个命令输入；

图4：根据本发明的第一实施例的用于图1的装置的脉冲命令信号的示例性的排序，对应于完成与图2相同的连续功能；

图5：根据本发明的第二实施例的用于图1中的装置的示例性的电遥控接口，包括两个命令输入；

图6：根据本发明的第二实施例的用于图1的装置的脉冲命令信号的示例性的排序，对应于完成与图2和4相同的连续功能；

图7：根据本发明的第三实施例的用于图1中的装置的示例性的电遥控接口，包括四个命令输入；

图8：根据本发明的第三实施例的用于图1的装置的脉冲命令信号的示例性的排序，对应于完成与图2、4和6相同的连续功能。

具体实施方式

图1显示了根据现有技术的体现用于卫星上机载(onboard)的装置项目的示例性的遥控接口。所述接口包括对应于十个脉冲命令的十个命令输入，每一个命令输入都和发送脉冲命令线以及返回线相关联。但是，对于有些应用，返回线对于若干发送线是共用的。在该示例中，遥控接口的命令输入被连接到卫星上机载的控制单元，例如计算机，来自控制接口的输出信号被传送到包括例如线性化驱动器限幅放大器LDLA的装置项目。为了控制线性化驱动器限幅放大器LDLA，需要两个命令输入RF ON和RF OFF来分别控制射频信号的发射和停止该发射。相似的，需要两个命令输入ALC ON和ALC OFF(ALC表示自动等级控制)，以在对应于ALC ON命令的ALC模式，或者在对应于ALCOFF命令的固定增益模式FGM中执行ALC功能的命令，以及需要三次两个命令输入UP、DOWN来执行增益命令FCA UP和FCA DOWN(FCA表示通量控制衰减器)中的每一个、调节幅度GCA UP和GCADOWN(GCA表示增益控制衰减器)和控制线性化器SCA UP和SCADOWN(SCA表示设置控制衰减器)。每个功能需要分别与两个特定的命令线相关联的两个特定的命令输入从而可以确定被选择的功能的执行方向，换言之，确定该功能是否必须在第一方向ON或UP或者第二方向OFF或DOWN被激活。要执行的功能的数量越多，命令输入和命令线的数量就越多，命令线的数量是待执行功能的数量的两倍。此外，该系统不能取消命令；当命令脉冲发出后，命令被系统性的执行。如图2所示，通过如下来执行每个功能：向对应于该功能的命令输入发出脉冲，以及向对应于连续多次执行相同功能的同一命令输入发出几个连续脉冲。此外，在错误的情况下，向命令输入的其中之一发出脉冲之后，由于发出到命令输入的每个脉冲触发了对应于该命令输入的功能的执行，所以不可能取消该功能的执行。图2中显示的排序对应于下列多个不同类型的功能的执行：RF-OFF，RF-ON，GCA-DOWN(减少＝2)，ALC-ON，SCA-UP(增加＝2)，FCA-DOWN(减少＝4)，FCA-UP(增加＝1)。对应于取消已经发出的命令脉冲的INHIBIT功能是不可能的。

为了限制命令输入和相关联的命令线的数量，而无论待驱动的功能的数量有多少，以及允许命令在错误的情况下被取消，本发明在第一和第二实施例中，对同一命令输入分配对于每个功能特定的一定数量的脉冲，这样就可以通过倒计数(countdown)发出的脉冲的数量，通过使用相同的命令线，而无论被选择的功能是什么，来可以选择待执行的功能的类型，以及仅使用一个或者两个其他附加命令输入来启动(launch)被选择功能的执行。

可选的，为了减小用于选择功能的类型而发送到命令输入的脉冲的数量，还可以使用附加选择命令输入，正如本发明的第三实施例中以示例方式所指出的。

图3显示了根据本发明的第一实施例的用于与图1中的相同LDLA装置的示例性的电遥控接口。电接口包括最大三个命令输入，每个命令输入与发送脉冲命令线和返回线相关联。

第一命令线称为TC-型，应用于第一命令输入，包括目的是从多个功能RF、ALC、FCA、GCA、SCA中选择至少一类待执行的功能的信号。用于LDLA装置的五种类型的命令功能通过第六功能完成，所述第六功能称为INHIBIT命令，对应于取消最后发出的且还未执行的命令。

第二命令线称为EXE-ON-UP，应用于第二命令输入，包括用于在第一方向，即ON或UP上激活被选择的功能的信号。第三命令线称为EXE-DOWN-OFF，应用于第三命令输入，包括用于在第二方向，即OFF或DOWN上激活被选择的功能的信号。被选择的功能在第一命令线TC-型上发送之后，用于激活通过第一命令线TC-型被选择的功能的信号经过第二或第三命令线EXE-ON-UP，EXE-DOWN-OFF发射。

如图4所示，根据本发明的第一实施例，通过连续命令脉冲的预定数量来定义每一类功能，每类功能的脉冲数量不同。这样，给定数量的连续脉冲具有相对应的待执行的单个类型的功能。TC-型线上的脉冲数量没有限制，并且能够根据需要和约束进行选择，例如可靠性约束和/或待控制功能的数量的约束。脉冲宽度和脉冲间的间隔的选择是自由的，且仅受到操作上的和技术上的约束。在该示例中，RF ON/OFF功能的选择对应于包括单个脉冲的命令信号，ALC ON/OFF功能的选择对应于具有两个连续脉冲的信号，以及FCA、SCA和GCA功能的选择对应于分别包括三个、四个和五个连续脉冲的命令信号。INHIBIT功能的选择对应于脉冲数量大于所有其他命令的脉冲数量的脉冲信号。例如，在图4中的情况，INHIBIT功能的选择对应于包括脉冲数量大于或者等于6个连续脉冲的信号。

用于被选择功能的激活信号EXE-ON-UP和EXE-DOWN-OFF可以包括，例如用于ON或OFF方向的命令以及用于UP和DOWN方向的命令的单脉冲。在这种情况下，相同的功能连续执行若干次对应于在相同的线EXE-ON-UP或EXE-DOWN-OFF上发出几个连续脉冲。例如，在图4中，在EXE-ON-UP线上的两个对应于TC-型SCA功能的连续脉冲，意味着SCA功能必须在UP方向上被执行两次，这对应于增加SCA功能的两个单位(unit)。然后，在选择TC-型线上的功能之后，通过到达EXE-ON-UP或EXE-DOWN-OFF线的第一个脉冲执行应用于TC-型命令线的命令的划界。发送到选择命令输入的脉冲倒计数(countdown)通过电遥控接口执行并且在每项功能执行之后被重新设置。

在同一TC-型命令线中，该协议可以根据意愿排序多个不同类功能的执行，如图4所示。除了INHIBIT功能，图4中所示功能的排序和图2中所示的相同，并且对应于下述功能：RF-OFF，RF-ON，GCA-DOWN(减少＝2)，INHIBIT(取消现有命令)，ALC-ON，SCA-UP(增加＝2)，FCA-DOWN(减少＝4)，FCA-UP(增加＝1)。

根据该协议，TC-型命令线不可能在ON和OFF型的激活命令之间，或者在各种被选择功能的UP和DOWN型的执行命令之间进行区分，这就需要在电遥控接口中增加两个附加的命令输入，其分别专用于执行在第一方向ON/UP或在第二方向OFF/DOWN上的被选择的功能，从而可以确定被选择的功能必须被执行的方向。

根据如图5所示的本发明的第二实施例，与图1所示相同的LDLA装置的电遥控接口仅具有两个命令输入，每个命令输入与发送脉冲命令线和返回线相关联，返回线可以被两个发送命令线所共用。第一命令线称为TC-型，对应于选择功能的类型，与每个功能相关联的方向ON和OFF以及方向UP和DOWN被认为是不同类型的功能。第二命令线称为EXE，对应于启动被选择类型的功能的执行。

图6显示了根据本发明第二实施例的对应于完成几个连续类型的功能的命令信号的示例性的排序。在该示例中，RF ON和RF OFF功能的选择分别对应于包括两个连续脉冲和三个连续脉冲的命令信号，ALC ON和ALC OFF功能的选择分别对应于具有四个连续脉冲和五个连续脉冲的命令信号，以及FCA-UP，FCA-DOWN，SCA-UP，SCA-DOWN，GCA-UP，GCA-DOWN功能的选择分别对应于包括六到十一个连续脉冲的命令信号。以第十一个功能完成LDLA装置的十个类型的命令功能，该第十一个功能对应于INHIBIT命令，专用于取消发出的并且还未执行的最后的命令。

图6中显示的排序等同于图4中显示的排序，对应于下列排序：RF-OFF(一次)，RF-ON(一次)，GCA-DOWN(减少＝2)，INHIBIT(取消现有命令)，ALC-ON(一次)，SCA-UP(增加＝2)，FCA-DOWN(减少＝4)，FCA-UP(增加＝1)。

用于执行连续类型的功能的命令的信号可以包括例如单脉冲。在这种情况下，连续几次执行相同的功能对应于在相同的EXE命令线上发出几个连续的脉冲。通过TC-型线上的功能被激活之后到达EXE线上的第一个脉冲来执行应用于TC-型命令线上的命令的划界。发送到选择命令输入TC-型的脉冲倒计数通过在此未示出的倒计数装置执行，倒计数装置处于电遥控接口的内部并且在每一个功能执行之后被重新设置。

从而，本发明的第二实施例是具有最少命令输入的实施例，但是相对于本发明的第一实施例在使用上相对更不灵活，因为在相同功能必须在第一方向上连续执行，然后在第二方向上连续执行的情况下，待执行的功能的类型必须在TC-型命令输入上连续指示两次。

虽然本发明的前两个实施例展现出最小数量的命令输入，但是在一些应用中，也可能需要增加附加的命令输入。根据第三实施例，用于与图1中相同的LDLA装置的电遥控接口包括四个命令输入。前两个命令线分别称为TC-型-加和TC-型-减，应用于前两个命令输入，包括目的是从多个功能RF、ALC、FCA、GCA、SCA、INHIBIT中选择至少一类待执行的功能的信号。后两个命令线EXE-ON-UP和EXE-DOWN-OFF分别应用于第三和第四命令输入，包括用于在第一方向ON或UP或者在第二方向OFF或DOWN上激活被选择的功能的信号。根据本发明的第三实施例，发送到选择命令输入的脉冲的倒计数在每个功能执行之后不重新设置，反而是根据后续的待执行的功能的类型来继续增加或者减少倒计数。每个应用于第一命令线TC-型-加的功能可以增加脉冲的倒计数，以及每个应用于第二命令线TC-型-减的功能可以减少脉冲的倒计数。当计数的脉冲的数量对应于待执行的功能的脉冲的数量时，一个或多个脉冲发出到专门用于该功能的执行的命令输入的其中之一。

图8显示了根据本发明的第三实施例的，对应于执行几个连续类型的功能的命令信号的示例性的排序。不同类型的功能的排序等同于图4和6中显示的排序，对应于下列排序：RF-OFF(一次)，RF-ON(一次)，GCA-DOWN(减少＝2)，INHIBIT(取消现有命令)，ALC-ON(一次)，SCA-UP(增加＝2)，FCA-DOWN(减少＝4)，FCA-UP(增加＝1)。除了INHIBIT功能，用于两个命令输入EXE-ON-UP和EXE-DOWN-OFF的执行线的操作和分配给每个类型的功能的脉冲的数量与图4中描述的相应内容相同。在图8的示例性的实施例中，INHIBIT功能的脉冲数量是可变的，并且取决于在命令输入TC-型-加或TC-型-减的其中之一上输入错误的、以及将要通过倒计数装置去除或增加的脉冲的数量。可选的，INHIBIT功能可以通过给该功能分配大于分配给所有其它功能的脉冲、而以与图4和6中的实施例相同的方式实现。另一个区别在于不同类型的功能的选择是通过连个命令线的中间物(intermediary)而实现，而不是通过一个命令线而实现。这样，为了执行前两个功能RF-OFF和RF-OFF，脉冲被应用于第一选择命令线TC-型-加以增加倒计数到值1的脉冲的数量，然后发送脉冲到执行命令输入EXE-UP-OFF，之后发送脉冲到执行命令输入EXE-DOWN-ON。通过对第一选择命令线TC型-加应用四个连续脉冲来将脉冲的倒计数从值1增加到值5来控制下一个功能GCA-DOWN＝2的执行，然后向执行命令输入EXE-DOWN-OFF连续两次发送脉冲以执行GCA-DOWN功能两次。然后，经过第二选择命令线TC-型-减来发送这两个脉冲，所述第二选择命令线TC-型-减将脉冲的倒计数从值5减少到值3，所述两个脉冲被随后经过TC-型-加发射的两个脉冲中和，这对应于INHIBIT功能。这样，根据该示例性的实施例不再需要执行INHIBIT功能的执行脉冲。因为再次经过倒计数的脉冲数量是值5，必须降低三个单位(unit)减少到值2，执行后续功能ALC-ON，然后增加两个单位到值4，执行功能SCA-UP＝2，最后再增加一次达到值3，执行功能FCA-DOWN＝4和FCA-UP＝1。

虽然结合特定的实施例和特定的装置项目描述了本发明，但并不是为了限制本发明，并且本发明包括在此描述的技术方案的等价方案和其组合，上述内容也包括在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于装置项目的脉冲电遥控接口，包括多个待控制的功能，其特征在于，包括至少一个和由脉冲命令信号组成的第一命令线相关联的选择命令输入，用于从多个待控制的功能RF ON、RF OFF、ALCON、ALC OFF、FCA UP、FCA DOWN、GCA UP、GCA DOWN、SCAUP、SCA DOWN、INHIBIT中选择至少一个待执行的功能，以及至少一个和由脉冲命令信号组成的第二命令线相关联的执行命令输入，用于执行被选择的功能，选择命令输入、执行命令输入和发送脉冲命令线以及返回线相关联，返回线能够由多个发送线共享，其中第一命令线为TC-型或者为TC-型-加和TC-型-减，第二命令线为EXE或者为EXE-UP-ON和EXE-DOWN-OFF；

其中，RF ON和RF OFF表示分别控制射频信号的发射和停止该发射，ALC表示自动等级控制，FCA表示通量控制衰减器，GCA表示增益控制衰减器，SCA表示设置控制衰减器，INHIBIT对应于取消最后发出的且还未执行的命令，两个执行命令输入EXE-UP-ON和EXE-DOWN-OFF分别用于在执行的第一方向ON或UP和在执行的第二方向OFF或DOWN中执行被选择的功能，执行的第一方向对应于被选择的功能的执行的发送或增加，执行的第二方向对应于被选择的功能的执行的停止或减少。

2.如权利要求1所述的用于装置项目的脉冲电遥控接口，其特征在于，通过预定数量的连续命令脉冲来定义每一个待控制的功能RFON，RF OFF，ALC ON，ALC OFF，FCA UP，FCA DOWN，GCA UP，GCA DOWN，SCA UP，SCA DOWN，INHIBIT。

3.如权利要求2所述的用于装置项目的脉冲电遥控接口，其特征在于，命令脉冲的数量对于不同待控制的功能RF ON，RF OFF，ALCON，ALC OFF，FCA UP，FCA DOWN，GCA UP，GCA DOWN，SCAUP，SCA DOWN，INHIBIT而言是不同的，以及用于装置项目的脉冲电遥控接口仅具有一个用于选择至少一个待控制的功能的选择命令输入TC-型和一个用于执行被选择的功能的执行命令输入EXE。

4.如权利要求2所述的用于装置项目的脉冲电遥控接口，其特征在于，对于相同类型的功能RF，ALC，FCA，GCA，SCA而言命令脉冲的数量相等，所述相同类型的功能对应于执行的第一方向和第二方向，以及脉冲电遥控接口包括至少一个用于选择至少一个待控制的功能的选择命令输入TC-型和分别用于在执行的第一方向ON或UP和在执行的第二方向OFF或DOWN中执行被选择的功能的两个执行命令输入EXE-UP-ON和EXE-DOWN-OFF，执行的第一方向对应于被选择的功能的执行的发送或增加，执行的第二方向对应于被选择的功能的执行的停止或减少。

5.如权利要求4所述的用于装置项目的脉冲电遥控接口，其特征在于，脉冲电遥控接口包括两个选择命令输入即TC-型-加、TC-型-减和两个执行命令输入即EXE-UP-ON、EXE-DOWN-OFF，所述两个选择命令输入即TC-型-加、TC-型-减分别用于增加或减少脉冲计数的数量，脉冲计数的数量对应于待控制的功能的选择，所述两个执行命令输入即EXE-UP-ON、EXE-DOWN-OFF分别用于在第一方向和第二方向中执行被选择的功能。

6.如权利要求1所述的用于装置项目的脉冲电遥控接口，其特征在于，在用于执行被选择的功能的所述执行命令输入上，每个用于执行被选择的功能的命令包括单个脉冲。

7.如权利要求6所述的用于装置项目的脉冲电遥控接口，其特征在于，连续多次执行相同的被选择的功能对应于在相同的所述执行命令输入上发出一定数量的连续脉冲。

8.如权利要求6或7的其中之一所述的用于装置项目的脉冲电遥控接口，其特征在于，在所述选择命令输入上发送用于选择功能的脉冲之后，在所述执行命令输入上发射用于由所述选择命令输入所选择的功能的执行命令脉冲。

9.一种装置项目，其包括根据权利要求1所述的脉冲电遥控接口。

10.一种卫星，其包括至少一个根据权利要求9所述的装置项目。