[發明專利]衛星姿軌控綜合測試設備的磁力矩器信號采集方法及系統

有效

• 申請號: 202110522575.X
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113325707B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 栗雙嶺;魏春;孫英梅;陳陽;洪振強;劉培玲;王田野
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種衛星姿軌控綜合測試設備的磁力矩器信號采集方法及系統，包括姿軌控計算機、姿軌控線路盒、A/D采集板卡和零槽控制器，該方法包括如下步驟：步驟1：姿軌控計算機生成磁力矩器控制信號；步驟2：姿軌控線路盒根據磁力矩器控制信號生成和輸出磁力矩器驅動電流；步驟3；A/D采集板卡采集輸出的磁力矩器驅動電流；步驟4：A/D采集板卡將磁力矩器驅動電流傳輸到零槽控制器。本發明適用于衛星姿軌控分系統用到的不同規格的磁力矩器的測試，有利于提高姿軌控綜合測試中對于磁力矩器信號采集的通用性。

技術領域

本發明涉及磁力距器信號采集的技術領域，具體地，涉及一種衛星姿軌控綜合測試設備的磁力矩器信號采集方法及系統。

背景技術

衛星姿軌控通用綜合測試設備是為了滿足不同型號姿軌控分系統各階段測試的一種通用化設備。磁力矩器主要用于飛輪卸載以及應急使用，是低軌長壽命衛星一種不可缺少的執行機構。不同型號使用的磁力矩器規格、數量存在差異，對地面測試設備的需求不一樣。不同型號分別針對自身需求研制投產專用地面測試設備，往往會造成極大的資源浪費，影響型號研制效率。因此需要研制通用的姿軌控綜合測試設備，通用磁力矩器信號采集設備是其中重要組成部分。

陳東棟的《小衛星閉環模擬設備研制》提到了一種小衛星閉環模擬設備，該設備用于衛星姿態半物理仿真測試。文獻中重點闡述了敏感器的模擬和無線通訊模塊的設計方案，對執行機構，特別是磁力矩器信號的采集未進行研究。

張怡文、劉曌和陳杭的《計算機測量與控制》提到了一種衛星姿軌控半物理仿真測試系統，介紹了模擬電源、電信號源。程序加載等，但是未將磁力矩器通用信號采集作為研究對象。

彭瑞的《基于PXI_VxWorks的衛星姿軌控仿真測試系統的設計與實現》提到了一種基于PXI_VxWorks的衛星姿軌控仿真測試系統的設計與實現方案，針對測試系統方案通用化、實時性進行了研究，介紹了VxWorks動力學設計方案以及總線架構。也未將磁力矩器信號的采集與應用作為研究對象。

公開號為CN101738332A的中國發明專利公開了一種小衛星執行機構的狀態信息采集裝置，它涉及一種信號采集裝置，它解決了目前尚無設備能夠有效檢測多種類的衛星執行機構部件狀態信息的問題。小衛星執行機構的狀態信息采集裝置，包括磁力矩傳感器電壓采集模塊、衛星飛輪轉速采集模塊、衛星飛輪轉速方向采集模塊、衛星燃料推進器開關時間采集模塊、控制及計算模塊、數據組幀模塊、啟動幀判斷模塊、50ms周期信號采集模塊和動力學計算機；狀態信息采集裝置接收到50ms周期信號后，采集磁力矩傳感器、飛輪和衛星燃料推進器輸出的各個信號并處理，將處理后的數據組幀后通過RS-485通訊邏輯程序傳送給動力學計算機。此裝置克服了已有技術的不足，可用于航天領域執行機構部件的信號采集檢測。此裝置提到了一種小衛星執行機構的狀態信息采集裝置，提供了一種集成的檢測多類衛星執行機構部件狀態信息的方案。但是僅針對于小衛星，通用性比較差。

公開號為CN101344788A的中國發明專利公開了小衛星姿態控制可靠性驗證的仿真測試設備及其測試方法，屬衛星姿態控制。包括地面仿真支持模塊、故障注入模塊和星載模塊，其中地面仿真支持模塊包括監控終端、衛星模型、信號激勵源、力矩反解單元，故障注入模塊包括模數轉換器、信號轉接電路、故障注入處理器、人機交互單元、數模轉換單元，星載模塊包括傳感器、星載控制器和執行機構。所述的測試方法包括：設定故障模型、初始化衛星、更新軌道和姿態信息、星載控制器采集傳感器信號向故障注入模塊輸出執行機構指令信號、執行機構接收偽執行機構指令信號向故障注入模輸出反饋信號、力矩反解單元采集故障注入模塊輸出的偽反饋信號向衛星模型輸出控制力矩信號。此設備可實施性強，性價比高。此專利介紹了衛星姿態控制可靠性驗證的仿真測試設備及測試方法。專利中提出對飛輪信號的采集與故障模擬，但未涉及具體的磁力矩器信號采集方法。