[發明專利]一種可更換空間成像試驗系統

在審

• 申請號: 202211086169.4
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115597657A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 來林;魏文杉;宋玉志;蔣俊;馬婷婷;張猛;周元子;張強;劉繼奎;張錦江;張激揚
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H04L67/12
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

本發明提供了一種可更換空間成像試驗系統，包括試驗控制系統和可更換的試驗子樣，試驗子樣與試驗控制系統通過插接件連接；試驗子樣為封裝有試驗對象和空間成像試驗儀器的密封件，空間成像試驗儀器為試驗對象提供試驗環境并采集試驗數據，試驗數據包括試驗對象的圖像數據和狀態數據，狀態數據至少包括溫度信號數據和電信號數據；試驗控制系統接收外部指令對空間成像試驗儀器進行供電和控制，根據狀態數據判斷試驗對象的狀態，形成采集控制策略將采集的試驗數據傳輸至地面。本發明能夠獲取試驗對象在軌運動、變化規律，針對下行資源限制和傳輸鏈路故障采取策略對試驗關鍵特征進行捕獲和數據傳輸，能夠穩定、可靠地實現多批次接續試驗。

技術領域

本發明涉及空間試驗技術領域，特別涉及一種可更換空間成像試驗系統。

背景技術

我國空間站的建設提供了越來越多的空間試驗資源，成像觀測是一個重要、有效的空間試驗觀測手段。目前空間成像試驗存在以下問題需要解決：

對于不同種類的試驗項目，需要一種通用化的試驗系統，提供標準的接口和多樣化的試驗、檢測手段，實現空間試驗項目的接續試驗和簡便更換，減少空間操作。同時，空間科學試驗裝置為無人干預的全自動設備，需自主完成環境模擬、試驗狀態控制、試驗過程監測、試驗數據下傳等工作。

試驗裝置長時間運行，而對于關鍵的試驗特征時刻，需減少人工判讀和干預的工作量，要做到自動捕獲數據傳輸到地面，供研究人員分析。對于有限的數據傳輸資源，需要進行合理管理和阻塞管理，保證試驗順利進行和重要試驗數據的可靠傳輸。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種可更換空間成像試驗系統，能夠穩定可靠地對試驗對象進行在軌試驗、關鍵特征捕獲與數據存儲傳輸，并實現多批次接續試驗。

本發明的技術解決方案是：

一種可更換空間成像試驗系統，包括試驗控制系統和可更換的試驗子樣，所述試驗子樣與試驗控制系統通過插接件連接，所述插接件包括分別設置于試驗子樣上的子樣端插接件和設置于試驗控制系統上的控制端插接件；

所述試驗子樣為封裝有試驗對象和空間成像試驗儀器的密封件，所述空間成像試驗儀器為試驗對象提供試驗環境并采集試驗數據發送至試驗控制系統，所述試驗數據包括試驗對象的圖像數據和狀態數據，所述狀態數據至少包括溫度信號數據和電信號數據；

所述試驗控制系統包括試驗儀器控制模塊、試驗控制器和數據傳輸模塊；

試驗儀器控制模塊：接收試驗控制器發送的外部指令，對空間試驗儀器進行供電和控制；接收空間成像試驗儀器采集的試驗數據，將圖像數據發送至數據傳輸模塊，將狀態數據發送至試驗控制器；

試驗控制器：接收外部指令并發送至試驗儀器控制模塊；接收狀態數據發送至數據傳輸模塊；并根據狀態數據判斷試驗對象是否出現關鍵特征，根據試驗對象是否出現關鍵特征形成不同的采集控制策略并發送至數據傳輸模塊；

數據傳輸模塊：接收試驗儀器控制模塊和試驗控制器發送的試驗數據，根據采集控制策略從試驗數據中獲取待傳輸的試驗數據，采用數據傳輸策略將待傳輸的試驗數據傳輸至地面。

優選的，所述試驗控制器在試驗對象出現關鍵特征時，形成捕獲采集控制策略，具體為：

對于圖像數據：

將試驗對象出現關鍵特征之前的t_pre時間內的圖像數據和出現之后的t_after時間內采集的所有圖像數據進行緩存并依次傳輸至地面；

對于狀態數據：

每個信號采樣周期內將采集的狀態數據傳輸至地面，