[發明專利]一種具有多種配置功能的太陽敏感器處理芯片確定方法

有效

• 申請號: 201410555275.1
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104407535A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 趙媛;彭斌;賈靳;莫亞男;呂政欣
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種太陽敏感器處理芯片確定方法，特別是一種具有多種配置功能的太陽敏感器處理芯片確定方法，適用于在高集成度和小型化太陽敏感器線路中；屬于芯片設計領域。

背景技術

太陽敏感器是航天任務中的一種常用姿態敏感器，用于測量太陽相對于航天器上太陽敏感器的入射角度。幾乎所有的航天器都需要安裝太陽敏感器，以便根據太陽敏感器提供的姿態反饋信息完成航天器各個階段的姿態控制任務。

目前航天器中最普遍使用的是數字式、模擬式和“0-1”式三種太陽敏感器探頭。其中，數字式太陽敏感器探頭用于測量太陽方位與衛星本體坐標系的方位；模擬式太陽敏感器探頭提供太陽相對于太陽帆板的方位信息，以實現帆板自動跟蹤太陽的閉路控制；“0-1”式太陽敏感器探頭安裝構成4π立體角視場，為捕獲及應急狀態提供太陽方位信息。太陽敏感器線路要對上述三種太陽敏感器探頭輸出的信號進行處理，并把各個敏感器信息反饋給星上計算機。

其中，數字式太陽敏感器設置視場監視碼門檻是為了抑止雜散光(如：地球表面冰峰反照光)干擾太陽敏感器，太陽敏感器不會誤將雜散光當作太陽光處理。不同軌道的雜散光強也不相同，因此針對不同軌道，數字式太陽敏感器設置不同的視場監視碼門檻用以抑制雜散光干擾，防止敏感器向航天器反饋錯誤視場信息。

隨著全球微電子技術的迅猛發展，以集成度高、體積小、質量輕等為發展趨勢的微小衛星擁有廣闊的應用前景。現有的太陽敏感器從體積、重量和功耗上均無法滿足目前衛星的發展要求，因此太陽敏感器需要朝功耗低，體積小和系統集成度高等特點發展。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出了一種具有多種配置功能的太陽敏感器專用處理芯片設計方法，可用于處理數字式、模擬式和“0-1”式三種太陽敏感器探頭信號，芯片具有更加廣泛的適用性；單片處理芯片即可完成太陽敏感器信號和數據傳輸通訊等全部功能，有利于太陽敏感器芯片的高集成度和小型化的發展；因該專用處理芯片具有較高的數據刷新率和抗輻照能力，可適應高、中低和小衛星等各種衛星轉速以及各類軌道環境需求。

本發明的技術解決方案為：一種具有多種配置功能的太陽敏感器處理芯片確定方法，步驟如下：

(1)確定太陽敏感器探頭種類接口在待確定芯片上的管腳位置和探頭種類判斷方法；所述太陽敏感器探頭種類包括模擬式、“0-1”式和數字式；

所述探頭種類判斷方法具體為：

待確定太陽敏感器處理芯片加電前，若太陽敏感器探頭為數字式探頭，則將太陽敏感器探頭種類接口的電平固定為高電平，若太陽敏感器探頭為模擬式或“0-1”探頭，則將太陽敏感器探頭種類接口的電平固定為低電平；待確定芯片加電復位后，探頭種類接口電平經兩次鎖存處理后，若為低電平，則探頭種類為模擬式或“0-1”式探頭，循環采集模擬式或“0-1”式探頭信號；否則，探頭種類為數字式探頭，循環采集數字式探頭信號，從而實現識別太陽敏感器探頭種類，并完成探頭信號的采集，所述高電平為電源電壓，低電平為0；

(2)確定數字式太陽敏感器視場監視碼門檻設置接口在待確定芯片上的管腳位置和數字式太陽敏感器視場監視碼門檻值確定方法；

所述數字式太陽敏感器視場監視碼門檻值確定方法具體為：

待確定芯片加電前，若衛星為高軌道衛星，則將數字式太陽敏感器視場監視碼門檻設置接口電平固定為高電平，若衛星為中低軌道衛星，則將數字式太陽敏感器視場監視碼門檻設置接口電平固定為低電平；

待確定芯片加電復位后，數字式太陽敏感器視場監視碼門檻設置接口電平信號經兩次鎖存處理后，若為低電平，則衛星為中低軌道衛星，讀取中低軌道衛星數字式太陽敏感器視場監視碼門檻值；否則衛星為高軌道衛星，讀取高軌道衛星數字式太陽敏感器視場監視碼門檻值；所述高軌道和中低軌道衛星數字式太陽敏感器視場監視碼門檻值均預先存儲在芯片內部的寄存器中；

數字式太陽敏感器視場監視碼門檻值確定后，進行數字式太陽敏感器角度處理，將高軌道或中低軌道視場監視碼連同數字式太陽敏感器角度處理數據一同打包，等待與星上計算機通訊；

(3)確定通用異步收發器功能配置接口，即UART通訊功能配置接口在待確定芯片上的管腳位置和串行通訊參數確定方法，所述UART通訊功能配置接口包括通訊波特率設置信號接口、奇偶校驗位信號接口和停止位位數信號接口，所述串行通訊參數包括通訊波特率、奇偶校驗位和停止位位數；

所述串行通訊參數確定方法具體為：