[發明專利]適用于微小衛星的電總線

在審

• 申請號: 201510465808.1
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN105159158A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 趙艷彬;劉正全;孫建亮;楊雅;倪濤
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種適用于微小衛星的電總線設計方法，這種電總線設計方法適用于微小衛星電纜網技術領域，可滿足微小衛星快速設計、快速制造等需求。

背景技術

目前，微小衛星電源信號傳輸采用功率總線在國外多顆小衛星上進行了成功的飛行實踐，具有質量輕、占用空間小等特點，在國內處于起步階段，然而傳統的純功率總線往往需要專門定制，大多數采用總線棒(busbar)，增加研制成本。微小衛星星上信息傳輸采用了數據總線技術，常用的數據總線包括MIL-STD-1553B、SpaceWire、RS-232、RS-485、I2C、CAN等類型，CAN總線具有抗干擾性強、效率高、實時性好的優勢，作為一種高速串行總線的應用，采用基于優先級的發送和接收處理方法，能夠滿足實時性和大數據量通信的要求。

對于微小衛星而言，總線的選擇搭配需綜合考慮，選擇功率總線和CAN總線進行物理集成，可以提高可靠性、通用性，實現“一體化”設計。與傳統手段相比，將功率總線和數據總線集成的電總線設計方法可進一步降低微小衛星整星電纜的復雜性，減輕整星電纜的重量，具有更高的適用性。

目前航天領域沒有發現與本發明類似相關技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種適用于微小衛星的電總線設計方法，包括物理拓撲結構、工作模式和接口定義。

根據本發明提供的一種適用于微小衛星的電總線，包括：功率總線和數據總線；

功率總線和數據總線采用并行聯結、獨立傳輸方式，在物理形式上進行集成，實現數據和電源同電纜傳輸。

優選地，所述適用于微小衛星的電總線的工作模式為：

采用熱備份方式，功率總線與數據總線均具有一主一備兩路；

每一路功率總線均能夠通過電源管理單元的開關進行控制供電，在滿足整星功率需求的情況下，提供規定壓值的全調節一次母線電壓，且每一路功率總線的輸出均能滿足整星功率需求；

數據總線符合CAN2.0通訊協議，數據總線的總線數據流以計算機為中心進行調度，在滿足總線負載率要求和系統實時性要求的情況下，選擇主從式工作方式。

優選地，所述適用于微小衛星的電總線的接口定義為：

所述適用于微小衛星的電總線通過三通電連接器引出功率信號和數據信號，并通過同一電連接器與星上單機進行互連，每個掛在所述適用于微小衛星的電總線上的單機均要配置功率總線接口保護電路，并根據需要進行單機內部的二次配電，同時均要配置相應的數據總線控制器，完成數據收發。

優選地，所述數據總線與功率總線集成在一起，形成具有統一電連接器和接點定義的通用電纜標準，同時保證信號與供電獨立傳輸、互不干擾。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

1、降低了整星供電及數據傳輸的復雜性，減輕了整星電纜的重量，提高了產品的規范化和接口統一化，保證了微小衛星的模塊化，滿足“即插即用”的設計理念。

2、能夠實現整星電總線批量化生產，貨架式貯備，降低研制成本。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為物理拓撲結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

本發明的核心思想在于提供一種適用于微小衛星的電總線設計方法，包括：物理拓撲結構、工作模式和接口定義。

請參考圖1，本發明的物理拓撲結構包括功率總線101、數據總線102、三通連接器103和單機端連接器104。功率總線101和數據總線102并行獨立傳輸，功率總線101包括電壓A、電壓B兩路，每路的電纜數量根據承載功率和電纜所能承受的額定電流來決定；數據總線102包括CANA、CANB兩路，每路CAN總線均包括CANH、CANL兩根電纜或者雙點雙線四根電纜；三通連接器103和單機端連接器104均將功率信號和數據信號集成于統一的電連接器中傳輸，其數量根據電總線上所掛單機的數量而定，而不限于圖中所繪的6個單機接口。