遥感卫星有效载荷数据模拟系统用于模拟遥感卫星载荷的电气接口和数据流,在卫星发射前对卫星地面运控系统进行全面的测试与验证,也可用于卫星地面运控系统故障排查和人员培训。本文以我国某遥感卫星为背景,研制了高速载荷数据源、压缩数据源和载荷处理器等硬件模拟模块,并开发了遥感卫星有效载荷数据模拟系统软件,为卫星地面运控系统的测试与验证提供了有力保障。本文首先分析了遥感卫星有效载荷数据模拟系统的功能及技术指标要求,并按照通用化和小型化设计原则,确定采用PXI&PXIe混合式总线的设计架构。根据模块化设计思路,将有效载荷数据模拟系统划分成高速载荷数据源模块、压缩数据源模块和载荷处理器模块和嵌入式计算机模块。其中载荷数据源模块和压缩数据源模块均选用了NAND Flash芯片作为图像数据存储介质。为了保证数据源模块对数据容量和数据读写速率的要求,在电路板上采用了Flash存储阵列的方式。此外为了保证NAND Flash数据存储的准确性和可靠性,采用BCH算法进行数据校验和数据纠错;载荷处理器模块以FPGA为核心,充分利用FPGA的并行处理能力和高速缓存能力,实现了多路载荷数据并行接收、载荷数据复接处理和载荷数据并行发送;最后采用Lab Windows/CVI软件编写了有效载荷数据模拟系统软件,通过LAN接口和TCP/IP协议实现了与中心控制计算机的通讯,实时接收控制指令并发送工作状态参数,满足有效载荷数据模拟系统的远程控制需求。测试与验证结果表明,有效载荷数据模拟系统满足功能和技术指标要求。本文研制的有效载荷数据模拟系统已经成功地应用于某卫星地面运控应用系统,在运控系统的调试、测试和性能验证中发挥了重要作用。