一种卫星离子推力器模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种卫星离子推力器模拟装置，所述卫星离子推力器模拟装置与电源处理单元连接；该卫星离子推力器模拟装置包括：电子负载单元和切换箱；电子负载单元下的各电子负载与电源处理单元下相应的电源模块连接；切换箱下的各继电器开关，分别设置在电子负载与电源模块之间的相应位置。通过本实用新型专利技术所述的卫星离子推力器模拟装置实现了对离子推力器电源处理单元功能和性能的测试。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星离子推力器模拟装置
本技术涉及卫星地面测试
，尤其涉及一种卫星离子推力器模拟装置。
技术介绍
卫星上装载的离子推力器作为控制系统的执行机构，在适宜的供电、供气条件下，为控制系统提供力和力矩，完成卫星在轨道上的姿态和轨道控制。地面测试条件通常是在大气环境的常温常压下进行，而离子推力器点火输出推力只能在真空环境中进行，为验证星上离子推进系统电源处理单元的功能性能需研制离子推力器模拟器，模拟离子推力器负载特性，在大气环境下进行PPU(PowerProcessingUnit，电源处理单元)点火输出。PPU屏栅电源为高压输出，阳极电源、阴极加热电源和阴极触持电源浮于屏栅电压之上，因此相应的模拟器需要本身具有足够的耐压能力以及这些模拟器同其他电源模拟器之间的耐压问题需要解决。在点火过程以及点火稳定输出期间，PPU电源与离子推力器模拟装置之间的匹配关系必须保持稳定，不能由于装置的误动作给PPU或是装置本身带来损坏。
技术实现思路
本技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种卫星离子推力器模拟装置，以实现对离子推力器电源处理单元功能和性能的测试。为了解决上述技术问题，本技术公开了一种卫星离子推力器模拟装置，所述卫星离子推力器模拟装置与电源处理单元连接；所述卫星离子推力器模拟装置，包括：电子负载单元和切换箱；电子负载单元下的各电子负载与电源处理单元下相应的电源模块连接；切换箱下的各继电器开关，分别设置在电子负载与电源模块之间的相应位置。在上述卫星离子推力器模拟装置中，电源处理单元，包括：阴极加热电源模块、阴极触持电源模块、阴极点火电源模块、阳极电源模块、屏栅电源模块、加速电源模块、中和器加热电源模块、中和器触持电源模块和中和器点火电源模块；阴极加热电源模块负极、阴极触持电源模块负极、阴极点火电源模块负极、阳极电源模块负极与屏栅电源模块正极相连；加速电源模块正极、中和器加热电源模块负极、中和器触持电源模块负极以及中和器点火电源模块负极与屏栅电源模块负极相连。在上述卫星离子推力器模拟装置中，电子负载单元，包括：阴极加热电子负载、阴极触持电子负载、阳极电子负载、屏栅电子负载、加速电子负载、中和器加热电子负载和中和器触持电子负载；切换箱，包括：第一继电器开关K1、第二继电器开关K2、第四继电器开关K4、第五继电器开关K5、第六继电器开关K6、第七继电器开关K7、第八继电器开关K8和第九继电器开关K9；阴极加热电源模块正极通过第一继电器开关K1连接至阴极加热电子负载正极，阴极加热电源模块负极通过第四继电器开关K4连接至阴极加热电子负载负极；阴极触持电源模块正极通过第二继电器开关K2连接至阴极触持电子负载正极，阴极触持电源模块负极通过第四继电器开关K4连接至阴极触持电子负载负极；阴极点火电源模块正极通过第二继电器开关K2连接至阴极触持电子负载正极，阴极点火电源模块负极通过第四继电器开关K4连接至阴极触持电子负载负极；阳极电源模块正极连接阳极电子负载正极，阳极电源模块负极连接阳极电子负载负极；屏栅电源模块正极通过第四继电器开关K4连接至屏栅电子负载正极，屏栅电源模块负极连接屏栅电子负载负极；加速电源模块正极连接加速电子负载正极，加速电源模块负极通过第六继电器开关K6连接至加速电子负载负极；中和器加热电源模块正极通过第八继电器开关K8连接至中和器加热电子负载，中和器加热电源模块负极连接中和器加热电子负载负极；中和器触持电源模块正极通过第九继电器开关K9连接至中和器触持电子负载正极，中和器触持电源模块负极连接中和器触持电子负载正极；中和器点火电源模块正极通过第九继电器开关K9连接至中和器触持电子负载正极，中和器点火电源模块负极连接中和器触持电子负载负极；加速电源模块负极通过第五继电器开关K5连接至阴极加热电子负载正极，加速电源模块负极通过第七继电器开关K7连接至中和器加热电子负载。在上述卫星离子推力器模拟装置中，切换箱，还包括：第一测量电阻R1、保护电阻R2、第二测量电阻R3、第三继电器开关K3和第十继电器开关K10；阴极点火电源模块正极通过第三继电器开关K3连接至第一测量电阻R1的一端，阴极点火电源模块负极通过第四继电器开关K4连接至第一测量电阻R1的另一端；屏栅电源模块正极通过第四继电器开关K4连接至保护电阻R2的一端，屏栅电源模块负极连接至保护电阻R2的另一端；中和器点火电源模块正极通过第十继电器开关K10连接至第二测量电阻R3的一端，中和器点火电源模块负极连接至第二测量电阻R3的另一端。在上述卫星离子推力器模拟装置中，切换箱，还包括：由多个控制开关并联构成的第一多路复用器、第十一继电器开关K11和第十二继电器开关K12；第一多路复用器的输出端分别与继电器开关Ki、继电器开关Km、继电器开关Kn、第十一继电器开关K11和第十二继电器开关K12连接；其中，i、m和n为1～10中的任意值，且i≠m≠n；继电器开关Ki、继电器开关Kn和第十二继电器开关K12分别与第十一继电器开关K11连接。在上述卫星离子推力器模拟装置中，i＝1，m＝2，n＝5。在上述卫星离子推力器模拟装置中，还包括：220交流转24V直流的AC/DC电源模块；第一多路复用器的输入端与AC/DC电源模块的输出端连接。在上述卫星离子推力器模拟装置中，第一多路复用器，包括：第一控制开关G1、第二控制开关G2和第三控制开关G3；第一控制开关G1、第二控制开关G2和第三控制开关G3的输入端分别与AC/DC电源模块正极连接；第一控制开关G1的输出端与第二继电器开关K2连接；第二控制开关G2的输出端与第十一继电器开关K11连接；第三控制开关G3的输出端与第十二继电器开关K12连接。在上述卫星离子推力器模拟装置中，还包括：自检仪；其中，所述自检仪，包括：第二多路复用器、自检电源输出口、自检电缆、电流表和电压表；自检电源输出口通过自检电缆与切换箱上的PPU输入口连接；第二多路复用器的输入端与AC/DC电源模块的输出端连接；第二多路复用器与AC/DC电源模块之间并联接入电压表、串联接入电流表。在上述卫星离子推力器模拟装置中，还包括：上位机；上位机分别与电源处理单元、电子负载单元、自检仪和切换箱连接。本技术具有以下优点：(1)本技术通过设置电子负载不同的工作状态和特征值，可以适应不同型号离子推力器或者不同工作功率下的测试。即便要求的工况超出了某通用设备的使用范围，也可以通过更换通用设备达到目的，而系统其他硬件部分不用进行更改。这样大大提高了设备的通用性，适用于多种型号离子推力器测试。(2)系统可靠度高，具体表现在以下几个方面：通过可靠的隔离设计，解决了电子负载本身的耐压问题以及多个电子负载之间的耐压问题；通过防止继电器误动作设计，提高了系统可靠性。(3)系统集成设计了直流电源和数字万用表，可自动完成自检操作，计算线路损耗电阻值作为校准系统对测试数据补偿提高测试精度。(4)测试自动化程度高，通过集成的测试计算机，上位机软件测试过程中涉及到的所有仪表程控操作都将通过本功能模块向相应的测试仪表发送程控指令，达到自动化测试的目的。附图说明图1是本技术实施例中一种卫星离子推力器模拟装置的结构框图；图2是本技术实施例中一种卫星离子推力器模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星离子推力器模拟装置，其特征在于，所述卫星离子推力器模拟装置与电源处理单元连接；所述卫星离子推力器模拟装置，包括：电子负载单元和切换箱；电子负载单元下的各电子负载与电源处理单元下相应的电源模块连接；切换箱下的各继电器开关，分别设置在电子负载与电源模块之间的相应位置。

【技术特征摘要】
1.一种卫星离子推力器模拟装置，其特征在于，所述卫星离子推力器模拟装置与电源处理单元连接；所述卫星离子推力器模拟装置，包括：电子负载单元和切换箱；电子负载单元下的各电子负载与电源处理单元下相应的电源模块连接；切换箱下的各继电器开关，分别设置在电子负载与电源模块之间的相应位置。2.根据权利要求1所述的卫星离子推力器模拟装置，其特征在于，电源处理单元，包括：阴极加热电源模块、阴极触持电源模块、阴极点火电源模块、阳极电源模块、屏栅电源模块、加速电源模块、中和器加热电源模块、中和器触持电源模块和中和器点火电源模块；阴极加热电源模块负极、阴极触持电源模块负极、阴极点火电源模块负极、阳极电源模块负极与屏栅电源模块正极相连；加速电源模块正极、中和器加热电源模块负极、中和器触持电源模块负极以及中和器点火电源模块负极与屏栅电源模块负极相连。3.根据权利要求2所述的卫星离子推力器模拟装置，其特征在于，电子负载单元，包括：阴极加热电子负载、阴极触持电子负载、阳极电子负载、屏栅电子负载、加速电子负载、中和器加热电子负载和中和器触持电子负载；切换箱，包括：第一继电器开关K1、第二继电器开关K2、第四继电器开关K4、第五继电器开关K5、第六继电器开关K6、第七继电器开关K7、第八继电器开关K8和第九继电器开关K9；阴极加热电源模块正极通过第一继电器开关K1连接至阴极加热电子负载正极，阴极加热电源模块负极通过第四继电器开关K4连接至阴极加热电子负载负极；阴极触持电源模块正极通过第二继电器开关K2连接至阴极触持电子负载正极，阴极触持电源模块负极通过第四继电器开关K4连接至阴极触持电子负载负极；阴极点火电源模块正极通过第二继电器开关K2连接至阴极触持电子负载正极，阴极点火电源模块负极通过第四继电器开关K4连接至阴极触持电子负载负极；阳极电源模块正极连接阳极电子负载正极，阳极电源模块负极连接阳极电子负载负极；屏栅电源模块正极通过第四继电器开关K4连接至屏栅电子负载正极，屏栅电源模块负极连接屏栅电子负载负极；加速电源模块正极连接加速电子负载正极，加速电源模块负极通过第六继电器开关K6连接至加速电子负载负极；中和器加热电源模块正极通过第八继电器开关K8连接至中和器加热电子负载，中和器加热电源模块负极连接中和器加热电子负载负极；中和器触持电源模块正极通过第九继电器开关K9连接至中和器触持电子负载正极，中和器触持电源模块负极连接中和器触持电子负载正极；中和器点火电源模块正极通过第九继电器开关K9连接至中和器触持电子负载正极，中和器点火电源模块负极连接中和器触持电子负载负极；加速电源模块负极通过第五继电器开...

【专利技术属性】
技术研发人员：何艳，常雅杰，张轫，宋可桢，段传辉，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11