一种飞行器电缆插接状态自动化检测系统技术方案

一种飞行器电缆插接状态自动化检测系统，包含地面检测设备，工程遥测接口单元，分系统设备管理器和分系统设备电缆插接状态检测电路。地面检测设备采用干电池为检测系统供电；分系统设备、分系统设备管理器采用电缆插接状态检测电路将设备电缆插接状态信息转化为一个模拟信号。分系统设备管理器将分系统设备管理器、分系统设备的电缆插接状态信号、分系统遥测信号合路到遥测输出电缆中，工程遥测接口单元依次将分系统设备、分系统设备管理器的电缆插接状态模拟信号转化为数字信号，通过星地电缆将信息传递到地面检测设备，地面检测设备自动判读飞行器电缆插接状态的正确性。该系统在飞行器不加电的条件下，实现飞行器电缆插接状态自动化检测。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器电缆插接状态自动化检测系统
本专利技术涉及一种飞行器电缆插接状态自动化检测系统，适用于卫星、飞船、火箭等飞行器系统集成领域，用于除总线电缆、LVDS电缆、射频电缆外的飞行器电缆插接状态正确性自动化检测。
技术介绍
飞行器研制包括初样阶段和正样阶段，由于设备成熟度、研制周期等差异，在每个阶段都分批安装星载设备；由于接口不匹配、用户需求变更等原因，需要拆除星上设备并修改硬件、升级软件；飞行器系统测试过程中还需要安排力学试验、热试验、专项试验等。上述原因导致飞行器系统集成过程中频繁进行电缆总装操作。不同测试状态下参试电缆的插接状态存在着极大的差异，目前采取人工方法进行数百台设备、成百上千根电缆的插接状态检查。人工确认飞行器电缆插接状态具有四个缺陷：(1)电缆插接状态确认费时、费力，耗费了大量的人力资源，延长了系统测试周期；(2)由于飞行器设备布局紧凑，某些设备的电缆插接状态在视线上不可达，增加了技术状态确认的难度和风险；(3)大量人员在星旁确认技术状态，存在星上设备磕碰的质量隐患；(4)人工疏忽导致的电缆技术状态确认错误，轻则耽误测试进度，重则损坏星上设备。随着我国飞行器研制任务飞速增长，市场竞争不断加剧，快速、准确地自动化检测飞行器系统集成每个阶段的电缆插接状态具有重要意义。中国专利CN101701994A名称为一种车载线束通断检测设备，包括单片机、蜂鸣器、译码器、电压放大电路、分压电路、开关电路和电压采集电路等，单片机信号输出端与译码器连接，译码器信号输出端与电压放大电路输入端连接，电压放大电路输出端一路通过三极管与车载线束端子配套接插件Ⅰ连接，另一路依次通过分压电路、三极管和发光二级管与车载线束端子配套接插件Ⅱ连接，实现涵盖包括检测车载线束两端接插件的接触性在内的车载线束通断检测。该专利适用于单根车载线束检测，无法自动化检测数百根飞行器电缆的插接状态。中国专利CN202189106U名称为卫星低频信号接口自动测试系统，由接点切换装置、示波器、数字万用表、监控计算机和转接电缆组成。接点切换装置通过转接电缆与星上设备连接正确后，监控计算机分别向接点切换装置、示波器和万用表发送指令，接点切换装置返回继电器状态信息，示波器和万用表返回星上设备的测试数据。该专利适用于电缆导线的导通绝缘测试，但无法自动化检测星上数百根飞行器电缆的插接状态。目前，我国承制的卫星尚没有电缆插接状态自动化检测能力，在型号研制过程中，依赖人工进行电缆插接状态的检查，发生过多起电缆插错导致的设备损坏质量事故，亟待设计一种与飞行器电缆接插状态的自动化检测系统，避免飞行器电缆接插状态确认耗费宝贵的人力资源。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种飞行器电缆插接状态自动化检测系统，避免了人工确认方法费时、费力的不足。本专利技术的技术方案是：一种飞行器电缆插接状态自动化检测系统，包括地面检测系统、分系统设备管理器、K个分系统设备、工程遥测接口单元；每个分系统设备均配置有电缆插接状态检测模块；分系统设备管理器也配置有电缆插接状态检测模块；地面检测系统通过星地电缆为整个系统供电；K个分系统设备上的电缆插接状态检测模块检测各自分系统设备上的电缆插接状态，并将各自的电缆插接状态转化为模拟电压信号后，经由分系统设备遥测插头送至分系统设备管理器的遥测输出插头；分系统设备管理器汇集K个分系统设备发送来的K个模拟电压信号，与分系统设备管理器上的电缆插接状态检测模块检测到的模拟电压信号合成一路后，经由分系统设备管理器上的遥测输入插头送至工程遥测接口单元；所述的工程遥测接口单元包括多路开关模块、模数转换模块、控制电路和星地接口模块，控制电路控制多路开关模块依次将K+1个插头检测到的模拟电压信号转化为数字信号，并将数字化电缆插接状态信息经星地电缆传递到地面检测系统；地面检测系统解析下行的数字信号，依次判读每一路数字信号代表的电压值，从而自动判读星上电缆插接状态的正确性；所述的K为大于2的正整数。所述的电缆插接状态检测模块包括电缆插接逻辑电路和电阻网络；电缆插接逻辑电路提供分系统设备插头的插接状态，经电阻网络变换为一个模拟电压信号，该模拟电压信号经分系统设备的遥测输出插头，将检测到的电缆插接状态输出给分系统管理器；所述电缆插接逻辑电路在设备上的电连接器和该电连接器对应的电缆上实现；设备电连接器预留两个检测接点，其中一个作为检测接点正端test，另一个检测点与GND_test相连；与该电连接器连接的电缆端预留两个信号线，电缆端两个信号线与设备电连接器两个检测点一一对应，并在电缆端短接；当电缆采用正确的方式与电连接器连接时，检测接点正端与GND_test短接；当电缆未插接时，检测接点正端与GND_test不短接；所述的GND_test表示检测电路地；所述电阻网络包括串接在检测电源和检测电路地之间的n+1个电阻，记作R1，R2，……，Rn+1；其中n+1个电阻互联点记作node1，node2，……，noden；在node1和test1之间串联分流电阻R_b1，在node2和test2之间串联电阻R_b2，……，在noden和testn之间串联分流电阻R_bn；在node1和Vdd_test之间串联上拉电阻R_up1，在node2和Vdd_test之间串联电阻上拉电阻R_up2，……，在noden和Vdd_test之间串联电阻上拉电阻R_upn；所述的Vdd_test表示检测电源；n表示设备中需要检测插接状态的电连接器个数；test1，test2，……，testn表示n个电连接器的检测点正端。所述的电阻R1选择2KΩ电阻，电阻R2，……，Rn+1选择1KΩ电阻，R_b1，R_b2，……，R_bn选择2KΩ电阻，R_up1，R_up2，……，R_upn选择1KΩ电阻。本专利技术与现有技术相比的有益效果为：(1)实现了飞行器电缆插接状态自动化检测。自动化检测系统自主采集、传输、处理、判读飞行器电缆插接状态，将电缆插接状态确认的时间由数小时缩短到数秒钟，避免了人工确认方法费时、费力的不足；避免了设备布局紧、某些电缆插接状态视线不可达导致的技术状态确认难度和风险，避免了大量人员确认电缆插拔状态带来的星上设备磕碰质量隐患。(2)确保了飞行器电性能测试过程安全。自动化检测系统工作电路、供电电路与飞行器设备信号完全隔离，并采用干电池通过地面检测系统为自动化检测系统供电，飞行器上电前就可以完成电缆插接状态的自动化检测，避免了人工疏忽导致的测试进度耽误、甚至损坏飞行器设备。(3)检测电路电缆不增加飞行器电缆分支，工程实施代价低。设备电缆插接状态信号、遥测信号合路到同一个电缆分支后输出；分系统设备管理器将分系统设备的电缆插接状态模拟信号、分系统遥测信号合路到同一个电缆分支后输出；工程遥测接口单元将电缆接插状态模拟信号转化为串行数字信号，通过星箭电缆将飞行器全部电缆的插接状态信息传递到地面检测系统。通过共用电缆分支，避免了检测电路增加额外的电缆分支，降低了接口复杂度。附图说明图1为本专利技术电缆插接状态检测系统的结构图；图2为本专利技术的单机设备电缆接插状态检测设计图。具体实施方式如图1所示系统原理图，飞行器电缆插接状态自动化检测系统由多个分布式功能模块组成，包括地面检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器电缆插接状态自动化检测系统，其特征在于：包括地面检测系统、分系统设备管理器、K个分系统设备、工程遥测接口单元；每个分系统设备均配置有电缆插接状态检测模块；分系统设备管理器也配置有电缆插接状态检测模块；地面检测系统通过星地电缆为整个系统供电；K个分系统设备上的电缆插接状态检测模块检测各自分系统设备上的电缆插接状态，并将各自的电缆插接状态转化为模拟电压信号后，经由分系统设备遥测插头送至分系统设备管理器的遥测输出插头；分系统设备管理器汇集K个分系统设备发送来的K个模拟电压信号，与分系统设备管理器上的电缆插接状态检测模块检测到的模拟电压信号合成一路后，经由分系统设备管理器上的遥测输入插头送至工程遥测接口单元；所述的工程遥测接口单元包括多路开关模块、模数转换模块、控制电路和星地接口模块，控制电路控制多路开关模块依次将K+1个插头检测到的模拟电压信号转化为数字信号，并将数字化电缆插接状态信息经星地电缆传递到地面检测系统；地面检测系统解析下行的数字信号，依次判读每一路数字信号代表的电压值，从而自动判读星上电缆插接状态的正确性；所述的K为大于2的正整数。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器电缆插接状态自动化检测系统，其特征在于：包括地面检测系统、分系统设备管理器、K个分系统设备、工程遥测接口单元；每个分系统设备均配置有电缆插接状态检测模块；分系统设备管理器也配置有电缆插接状态检测模块；地面检测系统通过星地电缆为整个系统供电；K个分系统设备上的电缆插接状态检测模块检测各自分系统设备上的电缆插接状态，并将各自的电缆插接状态转化为模拟电压信号后，经由分系统设备遥测插头送至分系统设备管理器的遥测输出插头；分系统设备管理器汇集K个分系统设备发送来的K个模拟电压信号，与分系统设备管理器上的电缆插接状态检测模块检测到的模拟电压信号合成一路后，经由分系统设备管理器上的遥测输入插头送至工程遥测接口单元；所述的工程遥测接口单元包括多路开关模块、模数转换模块、控制电路和星地接口模块，控制电路控制多路开关模块依次将K+1个插头检测到的模拟电压信号转化为数字信号，并将数字化电缆插接状态信息经星地电缆传递到地面检测系统；地面检测系统解析下行的数字信号，依次判读每一路数字信号代表的电压值，从而自动判读星上电缆插接状态的正确性；所述的K为大于2的正整数；所述的电缆插接状态检测模块包括电缆插接逻辑电路和电阻网络；电缆插接逻辑电路提供分系统设备插头的插接状态，经电阻网络变换为一个模拟电压信号，该模拟电压信号经分系统设备的遥测输出插头，将检测到的电缆插接状态输出给分系统管理器；所述电缆插接逻辑电路在设备上的电连接器和该电连接器对应的电缆上实现；设备电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：田志新，高升，曹京，陈琦，吴挺，李劲东，
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