一种航天器测试供配电系统健康监测处理方法技术方案

一种航天器测试供配电系统健康监测处理方法，涉及航天器测试健康监测技术领域；包括如下步骤：步骤一、单机设备加电前供电欠压预警处理；步骤二、母线欠压故障报警及自动应急处理；步骤三、蓄电池过充预警，故障报警及自动应急处理；步骤四、蓄电池过放预警，故障报警及自动应急处理；步骤五、PCU温度故障报警及自动应急处理；本发明专利技术解决了航天器测试中缺乏负载加电前供电预警、自动应急处理功能弱、监测覆盖性较低的问题。

A Health Monitoring Processing Method for Spacecraft Test Power Supply and Distribution System

A method for health monitoring and processing of spacecraft test power supply and distribution system relates to the technical field of spacecraft test health monitoring, which includes the following steps: step 1, pre-warning treatment of power supply under-voltage before power-up of single equipment; step 2, bus under-voltage fault alarm and automatic emergency treatment; step 3, battery overcharge alarm, fault alarm and automatic emergency treatment; step 4, battery overcharge alarm and automatic emergency treatment; Early warning, fault alarm and automatic emergency treatment; Step 5, PCU temperature fault alarm and automatic emergency treatment; The invention solves the problems of lack of power supply early warning before load charging, weak automatic emergency handling function and low monitoring coverage in spacecraft testing.

【技术实现步骤摘要】
一种航天器测试供配电系统健康监测处理方法
本专利技术涉及一种航天器测试健康监测
，特别是一种航天器测试供配电系统健康监测处理方法。
技术介绍
随着我国航天技术的飞速发展，航天器在测数量逐年攀升，而测试周期却逐渐缩短，在航天器年测试任务量不断增加的情况下，如何安全、快速、有效地完成航天器测试，对航天事业的进一步发展具有重要意义。在航天器测试中，供配电系统健康稳定运行是航天器测试的基础，一旦出现供配电故障，将对单机设备甚至多个分系统设备造成危害，因此，研究航天器测试供配电系统健康监测处理方法尤为重要。航天器测试系统可实时采集和记录被测航天器供配电系统和其地面测试设备的遥测参数，并基于遥测进行监测。目前航天器测试供配电系统健康状态监测已经实现了一定程度的发展，但还有较大的提升空间，主要体现在以下几点：第一，缺乏负载加电前供电预警。现阶段航天器测试时依靠测试人员人为估计航天器功耗，从而难免发生负载加电后由于供电能力不足进而导致母线欠压等故障，供配电系统健康状态监测不能判断是否存在负载加电指令执行后供电能力不足的隐患；第二，供配电风险预警和自动应急处理能力弱。现阶段供配电系统健康状态监测软件主要还是停留在发生当母线欠压、蓄电池过充、蓄电池过放、PCU温度过高等故障时，对遥测超限情况进行判断和报警，而缺乏有效的供配电系统级风险预警和自动应急处理措施；第三，监测时间覆盖性较低。现阶段供配电系统健康状态监测软件在航天器热试验等大型试验中应用较多，而在除去大型试验时间外的大部分航天器系统级测试中应用较少，主要依赖于测试人员人为监测，其主要原因在于监测软件的用例制作较为繁琐，耗时较长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种航天器测试供配电系统健康监测处理方法，解决了航天器测试中缺乏负载加电前供电预警、自动应急处理功能弱、监测覆盖性较低的问题。本专利技术的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：一种航天器测试供配电系统健康监测处理方法，包括如下步骤：步骤一、单机设备加电前供电欠压预警处理；S1、获取卫星的实时母线电压Ubus、实时母线电流Ibus、当前太阳电池阵模拟器曲线最大输出功率PSASmax和当前蓄电池最大输出功率PBATmax；S2、计算航天器实时功耗Preal；S3、测量航天器中某一单机设备的功耗为PX，预计算该单机设备执行加电指令后，航天器的功耗Pnext_dic；S4、计算航天器当前最大输出功率Pmax；根据航天器当前最大输出功率Pmax计算该单机设备加电指令后的冗余功率Pal_dic；S5、设定该单机设备阈值功率PSV_dic；将该单机设备加电指令后的冗余功率Pal_dic与该单机设备阈值功率PSV_dic比较；当Pal_dic≤PSV_dic时，该单机设备不执行加电指令，且供电报警；当Pal_dic＞PSV_dic时，执行加电指令；步骤二、母线欠压故障报警及自动应急处理S1、获取实时母线电压、配电器实时电流、当前蓄电池开关闭合状态、SAS实时电压和当前SAS曲线档位；S2、将实时母线电压与母线电压正常范围进行比较；当实时母线电压低于母线电压正常范围下限时，则母线欠压故障发生，进入S3；否则，母线欠压故障未发生，返回S1；S3、发出母线欠压故障报警提示；判断母线欠压故障是否严重；当判断母线欠压故障严重时，需要自动应急处理，则执行步骤S4；当判断母线欠压故障部严重时，执行步骤S8；S4、判断是否存在负载短路故障；当存在负载短路故障时，对供电通路进行切断处理，并进入S8；当不存在负载短路故障时，执行S5；S5、当当前蓄电池开关为闭合状态时，进入S6；当当前蓄电池开关为未闭合状态时，进行蓄电池开关闭合处理，并判断实时母线电压是否位于母线电压正常范围内；若实时母线电压位于母线电压正常范围内，进入步骤S8；若实时母线电压未位于母线电压正常范围内，执行步骤S6；S6、根据SAS实时电压判断是否存在SAS输出故障；当不存在SAS输出故障时，进入S7；当存在SAS输出故障时，进行SAS全部输出处理，并判断实时母线电压是否位于母线电压正常范围内；若实时母线电压位于母线电压正常范围内，进入步骤S8；若实时母线电压未位于母线电压正常范围内，执行步骤S7；S7、判断当前SAS曲线档位是否为最高档；当当前SAS曲线档位为最高档时，进入S8；当当前SAS曲线档位不是最高档时，将当前SAS曲线档位切换为最高档，进入S8；S8、完成本次故障报警和处理，生成报告；步骤三、蓄电池过充预警，故障报警及自动应急处理S1、获取充电时蓄电池实时电压Ubc、当前蓄电池充电限压档位和蓄电池电压正常范围；S2、当充电时蓄电池实时电压Ubc高于蓄电池电压正常范围上限时，判断蓄电池过充故障发生，执行步骤Sbc3；当充电时蓄电池实时电压Ubc小于等于蓄电池电压正常范围上限时，不发生蓄电池过充故障，返回S1；S3、给出蓄电池过充故障报警提示；判断蓄电池过充故障的严重性，当蓄电池过充故障严重时，进入S4；当蓄电池过充故障不严重时，进入S5；S4、判断当前蓄电池充电限压档位是否存在档位设置错误故障；当不存在档位设置错误故障时，进入S5；当存在档位设置错误故障时，将当前蓄电池充电限压档位切换为最低档，进入S5；S5、完成本次故障报警和处理，生成报告；步骤四、蓄电池过放预警，故障报警及自动应急处理S1、获取放电时蓄电池实时电压Ubd、SAS实时电压、当前SAS曲线档位和蓄电池电压正常范围；S2、当放电时蓄电池实时电压Ubd低于蓄电池电压正常范围下限时，则蓄电池过放故障发生，进入S3；否则蓄电池过放故障不发生，返回S1；S3、发出蓄电池过放故障报警提示；判断蓄电池过放故障严重性；当蓄电池过放故障严重时，启动自动应急处理，则继续执行步骤S4；当蓄电池过放故障部严重时，进入S6；S4、判断是否存在SAS输出故障；当不存在SAS输出故障时，进入S5；当存在SAS输出故障时，进行SAS全部输出处理，进入S6；S5、判断当前SAS曲线档位是否设置为最高，当当前SAS曲线档位已设置为最高，进入S6；当当前SAS曲线档位未设置为最高，将SAS曲线切换为最高档位曲线，进入S6；S6、完成本次故障报警和处理，生成报告；步骤五、PCU温度故障报警及自动应急处理S1、获取PCU实时温度TPT、实时母线电压Ubus、实时母线电流Ibus、当前SAS曲线档位、更低一档位SAS曲线最大输出功率PlowSASmax、当前蓄电池最大输出功率PBATmax和PCU温度正常范围；S2、判断PCU温度过高故障是否发生；若故障发生，进入S3；当故障未发生返回S1；S3、发出出PCU温度故障报警提示；判断PCU温度过高故障严重性；当PCU温度过高故障严重，启动自动应急处理，进入S4；当PCU温度过高故障不严重，进入S7；S4、计算航天器实时功耗Preal；S5、预计算若将当前SAS曲线档位切换为对应低一档位的SAS曲线，航天器的最大输出功率Pnext_IS；并预计算当前SAS曲线档位切换后的冗余功率Pal_IS；S6、根据冗余功率Pal_IS判断是否降低SAS曲线档位；S7、完成本次故障报警和处理，生成报告。在上述的一种航天器测试供配电系统健康监测处理方法，所述的步骤一S2中，航天器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航天器测试供配电系统健康监测处理方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、单机设备加电前供电欠压预警处理；S1、获取卫星的实时母线电压Ubus、实时母线电流Ibus、当前太阳电池阵模拟器曲线最大输出功率PSASmax和当前蓄电池最大输出功率PBATmax；S2、计算航天器实时功耗Preal；S3、测量航天器中某一单机设备的功耗为PX，预计算该单机设备执行加电指令后，航天器的功耗Pnext_dic；S4、计算航天器当前最大输出功率Pmax；根据航天器当前最大输出功率Pmax计算该单机设备加电指令后的冗余功率Pal_dic；S5、设定该单机设备阈值功率PSV_dic；将该单机设备加电指令后的冗余功率Pal_dic与该单机设备阈值功率PSV_dic比较；当Pal_dic≤PSV_dic时，该单机设备不执行加电指令，且供电报警；当Pal_dic＞PSV_dic时，执行加电指令；步骤二、母线欠压故障报警及自动应急处理S1、获取实时母线电压、配电器实时电流、当前蓄电池开关闭合状态、SAS实时电压和当前SAS曲线档位；S2、将实时母线电压与母线电压正常范围进行比较；当实时母线电压低于母线电压正常范围下限时，则母线欠压故障发生，进入S3；否则，母线欠压故障未发生，返回S1；S3、发出母线欠压故障报警提示；判断母线欠压故障是否严重；当判断母线欠压故障严重时，需要自动应急处理，则执行步骤S4；当判断母线欠压故障部严重时，执行步骤S8；S4、判断是否存在负载短路故障；当存在负载短路故障时，对供电通路进行切断处理，并进入S8；当不存在负载短路故障时，执行S5；S5、当当前蓄电池开关为闭合状态时，进入S6；当当前蓄电池开关为未闭合状态时，进行蓄电池开关闭合处理，并判断实时母线电压是否位于母线电压正常范围内；若实时母线电压位于母线电压正常范围内，进入步骤S8；若实时母线电压未位于母线电压正常范围内，执行步骤S6；S6、根据SAS实时电压判断是否存在SAS输出故障；当不存在SAS输出故障时，进入S7；当存在SAS输出故障时，进行SAS全部输出处理，并判断实时母线电压是否位于母线电压正常范围内；若实时母线电压位于母线电压正常范围内，进入步骤S8；若实时母线电压未位于母线电压正常范围内，执行步骤S7；S7、判断当前SAS曲线档位是否为最高档；当当前SAS曲线档位为最高档时，进入S8；当当前SAS曲线档位不是最高档时，将当前SAS曲线档位切换为最高档，进入S8；S8、完成本次故障报警和处理，生成报告；步骤三、蓄电池过充预警，故障报警及自动应急处理S1、获取充电时蓄电池实时电压Ubc、当前蓄电池充电限压档位和蓄电池电压正常范围；S2、当充电时蓄电池实时电压Ubc高于蓄电池电压正常范围上限时，判断蓄电池过充故障发生，执行步骤Sbc3；当充电时蓄电池实时电压Ubc小于等于蓄电池电压正常范围上限时，不发生蓄电池过充故障，返回S1；S3、给出蓄电池过充故障报警提示；判断蓄电池过充故障的严重性，当蓄电池过充故障严重时，进入S4；当蓄电池过充故障不严重时，进入S5；S4、判断当前蓄电池充电限压档位是否存在档位设置错误故障；当不存在档位设置错误故障时，进入S5；当存在档位设置错误故障时，将当前蓄电池充电限压档位切换为最低档，进入S5；S5、完成本次故障报警和处理，生成报告；步骤四、蓄电池过放预警，故障报警及自动应急处理S1、获取放电时蓄电池实时电压Ubd、SAS实时电压、当前SAS曲线档位和蓄电池电压正常范围；S2、当放电时蓄电池实时电压Ubd低于蓄电池电压正常范围下限时，则蓄电池过放故障发生，进入S3；否则蓄电池过放故障不发生，返回S1；S3、发出蓄电池过放故障报警提示；判断蓄电池过放故障严重性；当蓄电池过放故障严重时，启动自动应急处理，则继续执行步骤S4；当蓄电池过放故障部严重时，进入S6；S4、判断是否存在SAS输出故障；当不存在SAS输出故障时，进入S5；当存在SAS输出故障时，进行SAS全部输出处理，进入S6；S5、判断当前SAS曲线档位是否设置为最高，当当前SAS曲线档位已设置为最高，进入S6；当当前SAS曲线档位未设置为最高，将SAS曲线切换为最高档位曲线，进入S6；S6、完成本次故障报警和处理，生成报告；步骤五、PCU温度故障报警及自动应急处理S1、获取PCU实时温度TPT、实时母线电压Ubus、实时母线电流Ibus、当前SAS曲线档位、更低一档位SAS曲线最大输出功率PlowSASmax、当前蓄电池最大输出功率PBATmax和PCU温度正常范围；S2、判断PCU温度过高故障是否发生；若故障发生，进入S3；当故障未发生返回S1；S3、发出出PCU温度故障报警提示；判断PCU温度过高故障严重性；当PCU温度过高故障严重，启动自动应急处理，进入S4；当PCU温...

【技术特征摘要】
1.一种航天器测试供配电系统健康监测处理方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、单机设备加电前供电欠压预警处理；S1、获取卫星的实时母线电压Ubus、实时母线电流Ibus、当前太阳电池阵模拟器曲线最大输出功率PSASmax和当前蓄电池最大输出功率PBATmax；S2、计算航天器实时功耗Preal；S3、测量航天器中某一单机设备的功耗为PX，预计算该单机设备执行加电指令后，航天器的功耗Pnext_dic；S4、计算航天器当前最大输出功率Pmax；根据航天器当前最大输出功率Pmax计算该单机设备加电指令后的冗余功率Pal_dic；S5、设定该单机设备阈值功率PSV_dic；将该单机设备加电指令后的冗余功率Pal_dic与该单机设备阈值功率PSV_dic比较；当Pal_dic≤PSV_dic时，该单机设备不执行加电指令，且供电报警；当Pal_dic＞PSV_dic时，执行加电指令；步骤二、母线欠压故障报警及自动应急处理S1、获取实时母线电压、配电器实时电流、当前蓄电池开关闭合状态、SAS实时电压和当前SAS曲线档位；S2、将实时母线电压与母线电压正常范围进行比较；当实时母线电压低于母线电压正常范围下限时，则母线欠压故障发生，进入S3；否则，母线欠压故障未发生，返回S1；S3、发出母线欠压故障报警提示；判断母线欠压故障是否严重；当判断母线欠压故障严重时，需要自动应急处理，则执行步骤S4；当判断母线欠压故障部严重时，执行步骤S8；S4、判断是否存在负载短路故障；当存在负载短路故障时，对供电通路进行切断处理，并进入S8；当不存在负载短路故障时，执行S5；S5、当当前蓄电池开关为闭合状态时，进入S6；当当前蓄电池开关为未闭合状态时，进行蓄电池开关闭合处理，并判断实时母线电压是否位于母线电压正常范围内；若实时母线电压位于母线电压正常范围内，进入步骤S8；若实时母线电压未位于母线电压正常范围内，执行步骤S6；S6、根据SAS实时电压判断是否存在SAS输出故障；当不存在SAS输出故障时，进入S7；当存在SAS输出故障时，进行SAS全部输出处理，并判断实时母线电压是否位于母线电压正常范围内；若实时母线电压位于母线电压正常范围内，进入步骤S8；若实时母线电压未位于母线电压正常范围内，执行步骤S7；S7、判断当前SAS曲线档位是否为最高档；当当前SAS曲线档位为最高档时，进入S8；当当前SAS曲线档位不是最高档时，将当前SAS曲线档位切换为最高档，进入S8；S8、完成本次故障报警和处理，生成报告；步骤三、蓄电池过充预警，故障报警及自动应急处理S1、获取充电时蓄电池实时电压Ubc、当前蓄电池充电限压档位和蓄电池电压正常范围；S2、当充电时蓄电池实时电压Ubc高于蓄电池电压正常范围上限时，判断蓄电池过充故障发生，执行步骤Sbc3；当充电时蓄电池实时电压Ubc小于等于蓄电池电压正常范围上限时，不发生蓄电池过充故障，返回S1；S3、给出蓄电池过充故障报警提示；判断蓄电池过充故障的严重性，当蓄电池过充故障严重时，进入S4；当蓄电池过充故障不严重时，进入S5；S4、判断当前蓄电池充电限压档位是否存在档位设置错误故障；当不存在档位设置错误故障时，进入S5；当存在档位设置错误故障时，将当前蓄电池充电限压档位切换为最低档，进入S5；S5、完成本次故障报警和处理，生成报告；步骤四、蓄电池过放预警，故障报警及自动应急处理S1、获取放电时蓄电池实时电压Ubd、SAS实时电压、当前SAS曲线档位和蓄电池电压正常范围；S2、当放电时蓄电池实时电压Ubd低于蓄电池电压正常范围下限时，则蓄电池过放故障发生，进入S3；否则蓄电池过放故障不发生，返回S1；S3、发出蓄电池过放故障报警提示；判断蓄电池过放故障严重性；当蓄电池过放故障严重时，启动自动应急处理，则继续执行步骤S4；当蓄电池过放故障部严重时，进入S6；S4、判断是否存在SAS输出故障；当不存在SAS输出故障时，进入S5；当存在SAS输出故障时，进行SAS全部输出处理，进入S6；S5、判断当前SAS曲线档位是否设置为最高，当当前SAS曲线档位已设置为最高，进入S6；当当前SAS曲线档位未设置为最高，将SAS曲线切换为最高档位曲线，进入S6；S6、完成本次故障报警和处理，生成报告；步骤五、PCU温度故障报警及自动应急处理S1、获取PCU实时温度TPT、实时母线电压Ubus、实时母线电流Ibus、当前SAS曲线档位、更低一档位SAS曲线最大输出功率PlowSASmax、当前蓄电池最大输出功率PBATmax和PCU温度正常范围；S2、判断PCU温度过高故障是否发生；若故障发生，进入S3；当故障未发生返回S1；S3、发出出PCU温度故障报警提示；判断PCU温度过高故障严重性；当PCU温度过高故障严重，启动自动应急处理，进入S4；当PCU温度过高故障不严重，进入S7；S4、计算航天器实时功耗Preal；S5、预计算若将当前SAS曲线档位切换为对应低一档位的SAS曲线，航天器的最大输出功率Pnext_IS；并预计算当前SAS曲线档位切换后的冗余功率Pal_IS；S6、根据冗余功率Pal_IS判断是否降低SAS曲线档位；S7、完成本次故...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜剑波，赵文，王清泉，封硕，胡琳，杨宏宇，李堃，李勇，宋世民，艾鹏文，张金玲，潘丹，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京,11