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NJUST-1星务计算机硬件系统作为立方星的核心部件，星务计算机负责对整个卫星系统进行任务调度和设备管理。NJUST-1立方星能够实现卫星平台上面的所有功能，并且搭载QB50项目组提供的FIPEX载荷单元。卫星平台包括电源、通信、姿态调整与控制、数据综合采集、完成飞行任务所需要的三轴稳定控制、结构与热控、载荷数据采集、遥测数据采集以及通信上下行等一系列功能。星务计算机系统控制着星上所有设备，可以通过对星上设备进行调度来完成所承载的任务，星务计算机分系统与星上电源分系统、姿态控制分系统、有效载荷分系统和通讯分系统协调工作共同完成探测和通信任务[4]。图1.3所示为前期设计的NJUST-1立方星硬件结构图。电源分系统实现遥测量采集，电压采样，电源控制等功能；姿控分系统负责姿控遥测和姿态控制，实现卫星在轨姿态调整和姿态控制；通信分系统实现星地通信、星间通信，包括各种遥测参数的打包、发送与接收以及通信数据的发送与接收。星务计算机系统非常庞大，涉及很多传感器和外设接口，以致硬件结构比较复杂。要实现计算机软件和硬件的交互则需要编写对应的硬件驱动程序，从而使软件和硬件协同工作，保证立方星的正常运行。30954
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图1.3 NJUST-1立方星硬件架构
NJUST-1星务管理软件系统
QB50的载荷为FIPEX氧原子通量探测实验传感器和氧分子激光反射热传感器。星务计算机通过I2C总线读取并存储载荷数据，然后经由通信模块传回地面站[5]。通讯模块负责卫星的上下行通信；电源系统负责给卫星各系统模块供电，两者均通过I2C总线与星务计算机进行数据交换。姿控数据直接由星务计算机进行采集，通过运行姿控算法来调整并控制卫星姿态。论文网
NJUST-1星务管理软件完成的主要任务包括：
（1） 根据最初设定的顺序，依次完成卫星初始化工作,包括天线的放置和子系统初次激活等；
（2）检测卫星的星务数据和科学数据。星务数据主要包括温度传感器数据、姿控传感器数
据、GPS接收机数据以及子系统电压值和电流值等；科学数据主要包括星载大气传感器
数据等；
（3）从通信系统接收、解析并执行上行指令，之后分配并注入数据。最后将下行数据流传送
到通信分系统；
（4）执行遥测指令，向地面站传送相关的检测数据；
（5）储存相关的检测数据，在地面站需要的时候进行传送；
（6）分析采集到的姿态测量传感器数据，按照预定流程运行姿态测量算法和姿态控制算法，
输出相应的控制指令；
（7）根据GPS探测的时间信息或地面站上行注入的时间指令，进行卫星系统时间管理，实
现卫星时间与地面站时间的同步[6]；
（8）电源容量管控。
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