[發(fā)明專利]一種飛行事件驅(qū)動(dòng)的上面級(jí)衛(wèi)星組合體供電能力驗(yàn)證系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011151958.2
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN112462273B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付大偉;王東;劉鶴;楊東;尹溶森;任忠;陳世杰;胡琳;趙峰;閆旭;誾夢楠;張?jiān)?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號(hào): G01R31/3842
• 分類號(hào): G01R31/3842;G01R31/388;H02J7/35;H02J7/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

本發(fā)明涉及一種飛行事件驅(qū)動(dòng)的上面級(jí)衛(wèi)星組合體供電能力驗(yàn)證系統(tǒng)，包括上位機(jī)、直流穩(wěn)壓電源和太陽電池模擬器。上位機(jī)用于采集直流穩(wěn)壓電源的輸出電流I_out和輸出電壓U_out，太陽電池模擬器的開路電壓U_oc、短路電流I_sc、最大功率點(diǎn)的輸出電壓U_maxpower和電流I_maxpower，上面級(jí)的初始電量Q₀，衛(wèi)星的母線電壓U_bus，衛(wèi)星蓄電池的輸出電壓U_out2，衛(wèi)星的自旋角速度ω，上面級(jí)衛(wèi)星組合體的分離信號(hào)，采集衛(wèi)星太陽翼的展開信號(hào)；直流穩(wěn)壓電源用于模擬上面級(jí)為衛(wèi)星供電；太陽電池模擬器用于模擬太陽電池陣為衛(wèi)星供電。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于上面級(jí)衛(wèi)星組合體供電能力驗(yàn)證領(lǐng)域，涉及一種飛行事件驅(qū)動(dòng)的上面級(jí)衛(wèi)星組合體供電能力驗(yàn)證系統(tǒng)及方法，適用于上面級(jí)衛(wèi)星組合體的地面測試。

背景技術(shù)

上面級(jí)是在運(yùn)載火箭基礎(chǔ)級(jí)上增加的相對獨(dú)立的一級(jí)運(yùn)載器，可實(shí)現(xiàn)一箭多星發(fā)射和直接入軌。一般衛(wèi)星在與火箭分離后，短時(shí)間內(nèi)會(huì)展開太陽翼，由太陽電池陣為衛(wèi)星供電。但對于上面級(jí)直接入軌的衛(wèi)星，由于上面級(jí)與衛(wèi)星組合體的主動(dòng)段飛行時(shí)間較長，且無法展開太陽翼，衛(wèi)星蓄電池不能提供足夠的能源，需要由上面級(jí)在主動(dòng)段為衛(wèi)星供電。當(dāng)上面級(jí)衛(wèi)星組合體未分離時(shí)，若上面級(jí)供電能力充足，則由上面級(jí)供電，若上面級(jí)供電能力不足，則由衛(wèi)星蓄電池供電；當(dāng)上面級(jí)衛(wèi)星組合體已分離時(shí)，若太陽翼未展開，則由衛(wèi)星蓄電池供電，若太陽翼已展開，則由太陽電池陣供電。組合體主動(dòng)段的并網(wǎng)供電關(guān)系較復(fù)雜，供電故障可能導(dǎo)致衛(wèi)星不能正常入軌，嚴(yán)重威脅發(fā)射任務(wù)的可靠性。因此，亟需驗(yàn)證上面級(jí)衛(wèi)星組合體的主動(dòng)段供電能力。

在上面級(jí)衛(wèi)星組合體的地面測試中，組合體供電能力驗(yàn)證系統(tǒng)可驗(yàn)證主動(dòng)段上面級(jí)的供電能力是否可以滿足衛(wèi)星的用電需求；當(dāng)上面級(jí)供電能力不足時(shí)，還可判斷衛(wèi)星蓄電池的電量是否滿足剩余的用電需求，完整的實(shí)現(xiàn)了組合體供電能力的驗(yàn)證。

目前，衛(wèi)星地面測試系統(tǒng)通常僅考慮衛(wèi)星本身的供電能力驗(yàn)證，未考慮上面級(jí)衛(wèi)星組合體主動(dòng)段飛行時(shí)，供電能力的驗(yàn)證問題，無法驗(yàn)證上面級(jí)的供電能力是否可以滿足衛(wèi)星的用電需求；當(dāng)上面級(jí)供電能力不足時(shí)，也無法判斷衛(wèi)星蓄電池的電量是否滿足剩余的用電需求。若衛(wèi)星地面測試系統(tǒng)未發(fā)現(xiàn)組合體供電能力問題，導(dǎo)致組合體飛行期間發(fā)生掉電故障，可能導(dǎo)致飛行任務(wù)失敗。因此，上面級(jí)衛(wèi)星組合體供電能力驗(yàn)證系統(tǒng)對于航天技術(shù)的發(fā)展和保證衛(wèi)星的供電安全十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決的問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種飛行事件驅(qū)動(dòng)的上面級(jí)衛(wèi)星組合體供電能力驗(yàn)證系統(tǒng)及方法，采用直流穩(wěn)壓電源模擬上面級(jí)為衛(wèi)星供電，采用太陽電池模擬器模擬太陽電池陣為衛(wèi)星供電。當(dāng)上面級(jí)衛(wèi)星組合體未分離時(shí)，若上面級(jí)供電能力充足，則由直流穩(wěn)壓電源模擬上面級(jí)供電，若上面級(jí)供電能力不足，則由衛(wèi)星蓄電池供電；當(dāng)上面級(jí)衛(wèi)星組合體已分離時(shí)，若太陽翼未展開，則由衛(wèi)星蓄電池供電，若太陽翼已展開，則由太陽電池模擬器模擬太陽電池陣供電。通過衛(wèi)星蓄電池的輸出電壓，并計(jì)算上面級(jí)的輸出電壓、剩余電量，驗(yàn)證組合體供電能力是否滿足衛(wèi)星的用電需求，當(dāng)上面級(jí)供電能力不足時(shí)，還可判斷衛(wèi)星蓄電池的電量是否滿足剩余的用電需求。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種飛行事件驅(qū)動(dòng)的上面級(jí)衛(wèi)星組合體供電能力驗(yàn)證系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上位機(jī)、直流穩(wěn)壓電源和太陽電池模擬器；