[發(fā)明專利]衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310659210.7
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103699068B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王軍旗;沈小龍;李侃;吳勝利
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

1.一種衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)，其特征在于，其包括：

帆板采集節(jié)點采集模塊，用于加速度傳感器數(shù)據(jù)的采集；所述帆板采集節(jié)點采集模塊包括傳感器通道開關(guān)和A/D變換電路，傳感器通道開關(guān)輸入六路加速度傳感器數(shù)據(jù)，輸出一路加速度傳感器數(shù)據(jù)，其通道控制由帆板采集節(jié)點處理器模塊編程實現(xiàn)，通道選擇周期決定采集頻率；A/D變換電路的位數(shù)由振動監(jiān)測數(shù)據(jù)采集精度決定，加速度傳感器使用十六位A/D變換電路，所述加速度傳感器的精度要求為0.1mV，輸入加速度傳感器電壓輸出十六位數(shù)據(jù)；

帆板采集節(jié)點處理器模塊，用于數(shù)據(jù)組幀、工作狀態(tài)控制、能源管理；所述帆板采集節(jié)點處理器模塊包括處理器，處理器由傳感器通道開關(guān)控制碼識別加速度傳感器通道，將六路加速度傳感器通道數(shù)據(jù)組包，通過帆板采集節(jié)點無線通信模塊發(fā)送到控制傳輸節(jié)點，控制傳感器通道開關(guān)、發(fā)射機通道開關(guān)，處理器可監(jiān)視蓄電池電壓和電流狀態(tài)，實現(xiàn)蓄電池充電開關(guān)的自動控制；

帆板采集節(jié)點無線通信模塊，用于數(shù)據(jù)無線收發(fā)；所述帆板采集節(jié)點無線通信模塊包括收發(fā)電路，收發(fā)電路具有SPI數(shù)據(jù)接口與處理器進行通信，通道碼速率、傳輸頻率可編程，帆板采集節(jié)點無線通信模塊的發(fā)射機通道開關(guān)可控制；

帆板采集節(jié)點能源管理模塊，用于接收帆板采集節(jié)點處理器模塊控制信號，控制加速度傳感器供電、蓄電池充電開關(guān)、蓄電池電壓電流監(jiān)視；所述帆板采集節(jié)點能源管理模塊包括第一加電模塊、能源控制模塊、太陽電池片和蓄電池，第一加電模塊由電源通道開關(guān)組成，第一加電模塊為帆板采集節(jié)點采集模塊、帆板采集節(jié)點處理器模塊、帆板采集節(jié)點無線通信模塊、加速度傳感器加電，其中加速度傳感器、帆板采集節(jié)點無線通信模塊供電開關(guān)可控制；能源控制模塊監(jiān)視并判斷蓄電池輸出電壓和電流，控制太陽帆板至蓄電池的通道開關(guān)，低電壓和小電流狀態(tài)蓄電池充電開關(guān)接通，高電壓和大電流狀態(tài)蓄電池充電開關(guān)斷開；太陽電池片為蓄電池供電或直接輸出電能至帆板采集節(jié)點各功能模塊，蓄電池進行能源存儲可滿足帆板展開前和地影期帆板采集節(jié)點正常工作的能源供給需求；

控制傳輸節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸模塊，接收衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)發(fā)送的遙控指令，控制帆板采集節(jié)點的工作模式，發(fā)送帆板采集節(jié)點數(shù)據(jù)至衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)；所述控制傳輸節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸模塊包括指令接收模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，指令接收模塊接收衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)發(fā)送的遙控指令，對控制傳輸節(jié)點進行本地操作或發(fā)送至帆板采集節(jié)點；數(shù)據(jù)發(fā)送模塊發(fā)送帆板采集節(jié)點數(shù)據(jù)至衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)；

帆板采集節(jié)點和控制傳輸節(jié)點共同組成一種衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)；

所述處理器自帶A/D變換電路進行蓄電池輸出電壓和電流的數(shù)據(jù)采樣，低于蓄電池續(xù)航下限值則進行充電控制，高于蓄電池續(xù)航上限則將充電開關(guān)斷開。

2.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)，其特征在于，所述帆板采集節(jié)點采集模塊、控制傳輸節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸模塊、帆板采集節(jié)點能源管理模塊、帆板采集節(jié)點無線通信模塊都與帆板采集節(jié)點處理器模塊連接。

3.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)，其特征在于，所述加速度傳感器數(shù)據(jù)具有多路傳感器通道開關(guān)控制，實現(xiàn)多路加速度傳感器數(shù)據(jù)的分時選通。

4.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)，其特征在于，所述能源控制模塊對蓄電池輸出電壓和電流進行電能監(jiān)控，監(jiān)控信號輸入到處理器A/D端，由處理器進行蓄電池電能上下限判斷和充電控制。

5.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽電池片為蓄電池充電，蓄電池續(xù)航能力可滿足衛(wèi)星太陽帆板展開和一個旋轉(zhuǎn)周期所需的電能需求。

6.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)，其特征在于，所述控制傳輸節(jié)點的節(jié)點指令接收和數(shù)據(jù)發(fā)送協(xié)同工作，接收數(shù)據(jù)傳輸開始命令后向衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)中的帆板采集節(jié)點處理器模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)傳輸停止命令后將帆板采集節(jié)點數(shù)據(jù)存儲并停止向衛(wèi)星太陽帆板振動監(jiān)測無線通信節(jié)點系統(tǒng)中的帆板采集節(jié)點處理器模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。