一种通用便携式卫星供配电系统等效器技术方案

一种通用便携式卫星供配电系统等效器，包括机箱、机箱盖、触摸屏、ARM板、模拟板卡、转接板卡、SD卡、航空插头转接电缆、接口拓展板、内部电池、电源插头和电源适配器。等效器通过触摸屏产生控制指令传输给ARM板卡，ARM板卡产生等效配置指令，模拟板卡模拟卫星供配电系统的接口和功能，地面供配电测试设备产生输出信号并送至ARM板，ARM板判断地面供配电测试设备是否工作正常，接口拓展板与转接板卡连接，外部电源通过电源适配器与电源插头连接，内部电池和外部电源互为备份。本发明专利技术实现了卫星供配电系统等效器的通用化、小型化、数字化，并且这种通用便携式工具的设计理念为今后研发地面测试设备提供了一个思路。

【技术实现步骤摘要】
一种通用便携式卫星供配电系统等效器
本专利技术涉及一种通用便携式卫星供配电系统等效器，可作为卫星综合测试系统中供配电系统的卫星等效设备。
技术介绍
卫星地面供配电测试系统是卫星综合测试系统中的重要设备之一，卫星供配电系统等效器通过模拟卫星脱落电连接器的相关部分测量和控制信号，来模拟卫星与供配电系统接口，验证地面供配电测试设备的功能和性能是否正常。为保证卫星安全，卫星进行转场测试、供配电测试设备首次使用、长期闲置或者更换使用，都需要使用卫星等效器对供配电测试设备进行检查，确保供配电测试设备工作正常。现有技术的卫星等效器是按照各型号卫星的要求和脱落电连接器的接点分配来研制专用的卫星等效器，一般采用数字表头显示被测指令的相关参数。这存在一定的不足之处：每次供配电测试设备的研制都需要新研制相应的卫星等效器，花费了较多的时间成本和财力成本，影响测试设备研发的进程，每个型号都配备各自的卫星等效器和相应的包装箱，存储管理和查找使用不便；由于数字表头自身体积较大，且在同一时刻只能显示一条被测指令的单一参数，为了满足同一时刻测试的指令数及其参数总数较大的要求，设备体积将会更加庞大，每次使用卫星等效器都需要多人搬运，费时费力。中国专利申请公开号CN101620261A，公开日是2010年1月6日，名称为“一种通用卫星供配电系统等效器”中公开了一种基于PLC技术的通用卫星供配电系统等效器，该技术方案采用PLC模块模拟卫星电源和供配电系统的接口和功能，外围接口电缆实现与不同型号卫星的接口连接和信号转换。这种技术方案克服了现有技术的卫星等效器不具备通用化的缺点，但其不足之处是：由于不同型号卫星需要专门的外围接口电缆，增加了电缆和电连接器的数量；同时，设备的体积仍然较大，存储和携带不方便；另外，利用卫星等效器进行供配电系统输出电压检查时，完全靠操作者按照自检表手工操作、测量和记录，使用过程不便。中国专利申请公布号CN102013134A，公布日是2011年4月13日，名称为“一种便携式卫星等效器”中公布了一种卫星指令的测试装置，尤其是一种便携式卫星等效器，该技术方案在结构上采用便携式手提箱设计，并利用高速DSP处理被测信号，通过大尺寸液晶显示屏显示被测信号的各种参数。这种技术方案克服了现有技术的卫星等效器设备笨重的缺点，但其不足之处是：只能验证分离插头电分离指令、包带解锁指令以及紧急关机指令等关键指令的有效性，设备功能单一，没有充分模拟卫星与供配电系统接口，不能全面验证地面供配电测试设备的功能和性能。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种通用便携式卫星供配电系统等效器，通过SD卡和转接板卡的使用和触摸屏的应用，实现了卫星供配电系统等效器的通用化、小型化和数字化，最大程度上满足了卫星供配电系统等效器的应用需求。本专利技术的技术解决方案是：一种通用便携式卫星供配电系统等效器，包括：机箱、机箱盖、触摸屏、ARM板、模拟板卡、转接板卡、SD卡、航空插头转接电缆、接口拓展板、内部电池、电源插头和电源适配器；机箱和机箱盖活动连接，接口拓展板固定安装在机箱盖的底部，触摸屏固定安装在机箱的顶部；ARM板、模拟板卡和转接板卡从上至下安装在机箱内部，SD卡置于ARM板中预置的SD卡接口内，用于存储不同型号卫星供配电系统接口信息、功能及性能信息；所述功能及性能信息包括卫星供配电系统的模拟量输入信息、模拟量输出信息、数字量输入信息和数字量输出信息；所述的模拟板卡包含控制电路、模拟量输出电路、数字量输出电路、数字量输入电路和模拟量输入电路；航空插头转接电缆包括高密度转接头、连接电缆和脱落电连接器，高密度转接头穿过机箱侧壁并固定安装在机箱底部侧壁上，连接电缆和脱落电连接器位于机箱外部，高密度转接头一端与转接板卡连接，另一端与连接电缆连接；脱落电连接器一端与连接电缆连接，另外一端与外部电缆连接；接口拓展板与转接板卡连接，从而将不同型号卫星供配电系统信号引出，便于对各个信号进行测量和检查；内部电池固定安装在机箱内壁上，电源插头穿过机箱侧壁并固定安装在机顶部侧壁上，外部电源通过电源适配器与电源插头连接，内部电池和外部电源互为备份，均为卫星等效器供电；触摸屏和外部的远程控制计算机均与等效器连接，等效器通过触摸屏或者外部的远程控制计算机产生控制指令，并将控制指令传输给ARM板卡，ARM板卡接收到控制指令后，通过转接板卡从SD卡中读取信息，ARM板卡根据SD卡内存储的信息产生等效配置指令并发送到模拟板卡，模拟板卡根据接收到的配置指令模拟卫星供配电系统的接口和功能，产生电平信号并经由转接板卡和航空插头转接电缆送达给外接的地面供配电测试设备，作为地面供配电测试设备的控制信号，根据地面供配电测试设备的动作判断地面供配电测试设备是否工作正常；另外，地面供配电测试设备动作后产生输出信号并经过转接板卡和模拟板卡送至ARM板，ARM板根据接收到的输出信号判断地面供配电测试设备是否工作正常。所述的模拟板卡中的控制电路采用FPGA。所述模拟板卡中的模拟量输出电路采用数模转换芯片AD5360和运算放大芯片OPA454搭建电路，包括：接口配置电路、运算放大电路和DA数模转换电路。所述模拟板卡中的数字量输出电路采用三极管MMBT3904和MOSFET的IRF7240PBF搭建电路。所述模拟板卡中的数字量输入电路采用电平转换芯片LVC424搭建电路，包括电阻分压电路和电平转换电路。所述模拟板卡中的模拟量输入电路采用模数转换芯片AD7328搭建电路，包括电阻分压电路和AD模数转换电路。所述ARM板卡和触摸屏为Tiny210开发板。所述电源适配器的电压为3V，最大电流为3A。所述内部电池为电压12V，容量6800mAh的锂聚合物电池。所述航空插头转接电缆的转接头包括高密度接插件和YF5型脱落电连接器。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术卫星等效器通过SD卡和转接板卡完成不同型号卫星供配电系统接口配置，实现了卫星供配电系统等效器的通用化；(2)本专利技术与卫星等效器主机相连的航空插头转接电缆的转接头采用1个高密度接插件替代现有技术的卫星等效器中2个Y2-50连接器，并将电源适配器和航空插头转接电缆分离到卫星等效器主机外，最大程度上缩小了卫星等效器的尺寸；(3)本专利技术卫星等效器能够让操作者使用触摸屏与卫星等效器实现人机交互，操作方便，便于携带；(4)本专利技术卫星等效器充分模拟卫星与供配电系统接口，包括卫星供配电系统的模拟量输出、数字量输入和数字量输出，进而可以验证供配电测试系统的性能，确保供配电测试设备工作正常，保证了卫星的安全；(5)本专利技术卫星等效器在实现现有技术的卫星等效器功能的基础上通过加入卫星等效器的模拟量输入，增加了供电输出电压检查功能，降低了人工测量带来的操作风险，提高了测试安全性。附图说明图1为本专利技术通用便携式卫星供配电系统等效器系统框图；图2为本专利技术通用便携式卫星供配电系统等效器结构示意图；图3为本专利技术通用便携式卫星供配电系统等效器航空插头转接电缆接口图；图4为本专利技术通用便携式卫星供配电系统等效器内部功能示意图；图5为本专利技术通用便携式卫星供配电系统等效器模拟板卡结构图；图6为本专利技术通用便携式卫星供配电系统等效器软件界面结构图。具体实施方式如图1所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用便携式卫星供配电系统等效器，其特征在于包括：机箱、机箱盖、触摸屏、ARM板、模拟板卡、转接板卡、SD卡、航空插头转接电缆、接口拓展板、内部电池、电源插头和电源适配器；机箱和机箱盖活动连接，接口拓展板固定安装在机箱盖的底部，触摸屏固定安装在机箱的顶部；ARM板、模拟板卡和转接板卡从上至下安装在机箱内部，SD卡置于ARM板中预置的SD卡接口内，用于存储不同型号卫星供配电系统接口信息、功能及性能信息；所述功能及性能信息包括卫星供配电系统的模拟量输入信息、模拟量输出信息、数字量输入信息和数字量输出信息；所述的模拟板卡包含控制电路、模拟量输出电路、数字量输出电路、数字量输入电路和模拟量输入电路；航空插头转接电缆包括高密度转接头、连接电缆和脱落电连接器，高密度转接头穿过机箱侧壁并固定安装在机箱底部侧壁上，连接电缆和脱落电连接器位于机箱外部，高密度转接头一端与转接板卡连接，另一端与连接电缆连接；脱落电连接器一端与连接电缆连接，另外一端与外部电缆连接；接口拓展板与转接板卡连接，从而将不同型号卫星供配电系统信号引出，便于对各个信号进行测量和检查；内部电池固定安装在机箱内壁上，电源插头穿过机箱侧壁并固定安装在机顶部侧壁上，外部电源通过电源适配器与电源插头连接，内部电池和外部电源互为备份，均为卫星等效器供电；触摸屏和外部的远程控制计算机均与等效器连接，等效器通过触摸屏或者外部的远程控制计算机产生控制指令，并将控制指令传输给ARM板卡，ARM板卡接收到控制指令后，通过转接板卡从SD卡中读取信息，ARM板卡根据SD卡内存储的信息产生等效配置指令并发送到模拟板卡，模拟板卡根据接收到的配置指令模拟卫星供配电系统的接口和功能，产生电平信号并经由转接板卡和航空插头转接电缆送达给外接的地面供配电测试设备，作为地面供配电测试设备的控制信号，根据地面供配电测试设备的动作判断地面供配电测试设备是否工作正常；另外，地面供配电测试设备动作后产生输出信号并经过转接板卡和模拟板卡送至ARM板，ARM板将接收到的输出信号与正常输出信号进行比较，判断地面供配电测试设备是否工作正常。...

【技术特征摘要】
1.一种通用便携式卫星供配电系统等效器，其特征在于包括：机箱、机箱盖、触摸屏、ARM板卡、模拟板卡、转接板卡、SD卡、航空插头转接电缆、接口拓展板、内部电池、电源插头和电源适配器；机箱和机箱盖活动连接，接口拓展板固定安装在机箱盖的底部，触摸屏固定安装在机箱的顶部；ARM板卡、模拟板卡和转接板卡从上至下安装在机箱内部，SD卡置于ARM板卡中预置的SD卡接口内，用于存储不同型号卫星供配电系统接口信息、功能及性能信息；所述功能及性能信息包括卫星供配电系统的模拟量输入信息、模拟量输出信息、数字量输入信息和数字量输出信息；所述的模拟板卡包含控制电路、模拟量输出电路、数字量输出电路、数字量输入电路和模拟量输入电路；航空插头转接电缆包括高密度转接头、连接电缆和脱落电连接器，高密度转接头穿过机箱侧壁并固定安装在机箱底部侧壁上，连接电缆和脱落电连接器位于机箱外部，高密度转接头一端与转接板卡连接，另一端与连接电缆连接；脱落电连接器一端与连接电缆连接，另外一端与外部电缆连接；接口拓展板与转接板卡连接，从而将不同型号卫星供配电系统信号引出，便于对各个信号进行测量和检查；内部电池固定安装在机箱内壁上，电源插头穿过机箱侧壁并固定安装在机箱顶部侧壁上，外部电源通过电源适配器与电源插头连接，内部电池和外部电源互为备份，均为卫星等效器供电；触摸屏和外部的远程控制计算机均与等效器连接，等效器通过触摸屏或者外部的远程控制计算机产生控制指令，并将控制指令传输给ARM板卡，ARM板卡接收到控制指令后，通过转接板卡从SD卡中读取信息，ARM板卡根据SD卡内存储的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘绍楠，曾鸿，李立，郝东卿，阎梅芝，姜鼎，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11