[發明專利]一種通用可擴展的航天器遙測采集控制裝置

有效

• 申請號: 201610094590.8
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105607520B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 劉偉偉;程博文;于敏芳;汪路元;曾連連
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 陳鵬

技術領域

本發明屬于航天器綜合電子技術領域，具體涉及一種通用的、可擴展的航天器遙測量采集控制裝置。

背景技術

航天器遙測是地面掌握航天器運行狀態的唯一手段，而遙測采集電路是獲取航天器遙測信息的重要組成部分。遙測采集電路主要由多路選擇電路、信號調理與放大電路、模數轉換電路三部分組成，多路選擇電路用于對遙測信號進行選通控制，實現多路遙測信號對信號調理與放大電路、模數轉換電路的共享，通過對多路選擇電路的順序選通，即可完成對多路遙測信號的順序采集。

傳統的航天器遙測采集電路多以分離的元器件搭建實現，多路選擇電路、信號調理與放大電路、模數轉換電路均通過獨立的元器件組合實現，具有設計電路專用、占用面積及功耗大、擴展困難等缺點，不能適應航天器遙測采集電路應用形式差異大、重量功耗要求嚴的場合，無法達到航天器對小型化、硬件電路以及模塊通用化和復用化的目的。同時采用分離電路搭建的方式需要在各元器件之間建立通信連線，線路設計復雜，極易出現設計錯誤以及返工的情況，不能適應航天器越來越期望縮短設計周期以及提升設計指令的目標。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，以通用化、可擴展化的方式實現了一種遙測采集控制裝置取代傳統的遙測采集分離電路，直接通過遙測采集控制裝置間的組裝實現遙測采集電路，避免了以分離元器件搭建的復雜、專用的電路形式，可以縮短設計周期，提升設計通用性、可靠性，可廣泛應用于航天器各種類遙測參數的采集電路中，達到提高遙測采集通道容積率、提升遙測采集電路通用性和復用性的目的。

本發明的技術解決方案是：一種通用可擴展的航天器遙測采集控制裝置，包括N個多路選擇控制模塊A、M個多路選擇控制模塊B、M個信號調理及放大控制單元、M個模數轉換控制單元，每個多路選擇控制模塊B對應一個信號調理及放大控制單元和一個模數轉換控制單元，N為大于等于零的整數，M為正整數，其中：

多路選擇控制模塊A：包括地址信號切換控制單元組和多路選擇控制單元組，其中：

地址信號切換控制單元組：包括一個或者一個以上的地址信號切換控制單元，每個地址信號切換控制單元對應接收外部不同信號源輸入的地址控制信號和用于信號源選擇的選擇控制信號，當且僅當對應的選擇控制信號有效時，將與有效選擇控制信號對應的信號源的地址控制信號作為通道選通控制信號備用；

多路選擇控制單元組：包括一個或者一個以上的多路選擇控制單元，每個多路選擇控制單元接收外部輸入的、其它多路選擇控制模塊A或者其它多路選擇控制模塊B輸出的一組遙測量輸入信號以及通道選通控制信號，當且僅當對應的通道選通控制信號有效時，將與有效通道選通控制信號對應的遙測量輸入信號輸出；

多路選擇控制模塊B：包括所述的地址信號切換控制單元組、所述的多路選擇控制單元組，還包括采集順序控制單元，采集順序控制單元對地址信號切換控制單元組輸出的通道選通控制信號按照地址遞增或者遞減進行排序，然后將排序后的通道選通控制信號送至多路選擇控制單元組；

所述的多路選擇控制模塊A中的多路選擇控制單元組輸出的遙測量信號送至其它多路選擇控制模塊A或者其它多路選擇控制模塊B，所述的多路選擇控制模塊B中的多路選擇控制單元組輸出的遙測量信號送至其它多路選擇控制模塊A、其它多路選擇控制模塊B或者信號調理及放大控制單元，且送至信號調理及放大控制單元的遙測量信號有且僅有一路；

所述的多路選擇控制模塊A之間、多路選擇控制模塊B之間、或者多路選擇控制模塊A與多路選擇控制模塊B之間采用級聯、并聯或者兩者相結合的方式進行組合；

信號調理及放大控制單元：根據外部輸入的放大控制信號，對接收到遙測量信號進行相應倍數的放大后，將放大后的信號送至模數轉換控制單元；

模數轉換控制單元：對放大后的信號進行模擬量到數字量的轉換，并將數字量向外部輸出。

所述的多路選擇控制單元通過選擇受不同信號源的選通信號控制對多路選擇控制單元之間通道多路選通的比例進行配置。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)本發明的N個多路選擇控制模塊A之間具備級聯應用能力，通過級聯實現對多路選擇單元的“樹形”擴展，對遙測量輸入信號端擴展出多個遙測量采集通道，增強了遙測采集控制裝置對不同數量遙測量采集通道需求的適應能力；