一种分时复用双极选通的卫星等效系统技术方案

本发明专利技术提供一种分时复用双极选通的卫星等效系统，不同的地面测试设备具有不同的功率通路，而不同的功率通路共用同一个电子负载，然后采用功率下位机根据电子负载上加载的电压和电流，判断地面测试设备的功率通路是否满足设定要求，因此本发明专利技术的通用化设计可以节约卫星地面测试的边际时间成本，只需一次开发，无需针对不同的地面测试设备开发专门的卫星等效系统，大大缩短卫星地面测试设备等效系统的研发周期；本发明专利技术的指令等效单元能够采集地面测试设备发送的遥控指令电压幅值与脉冲宽度，从而实现遥控指令电压、脉冲宽度的定量测量。

A satellite equivalent system with time-sharing multiplex bipolar gating

The invention provides a time-sharing multiplexing bipolar gated satellite equivalent system. Different ground test equipments have different power paths, and different power paths share the same electronic load. Then, according to the voltage and current loaded on the electronic load, the power path of the ground test equipments is judged by the power subordinate computer. Therefore, the universal design of the present invention can save the marginal time cost of satellite ground test, only need one development, need not develop special satellite equivalent system for different ground test equipment, and greatly shorten the development cycle of the equivalent system of satellite ground test equipment. The unit can collect the amplitude and pulse width of the remote control command voltage sent by the ground test equipment, so as to realize the quantitative measurement of the remote control command voltage and pulse width.

【技术实现步骤摘要】
一种分时复用双极选通的卫星等效系统
本专利技术属于航天器测试领域，尤其涉及一种分时复用双极选通的卫星等效系统。
技术介绍
近年来，我国空间技术发展迅速，航天器的功能、载荷、接口、项目也越来越复杂多样。航天器地面测试作为保障型号成功的关键环节，适应多样化航天器测试接口与项目的需求日益突显。卫星等效系统是航天器地面测试中最重要的地面检测设备之一，其功能是模拟部分星上电路，检查地面电源及供配电测试设备自身的供电功能、控制与测量显示功能以及地面电缆网连接的正确性。卫星等效系统适用范围广，使用频次高，广泛应用于AIT测试、发射场测试中。经调研，现阶段的卫星等效系统具有以下特点：1)投产周期长。一般情况下每颗卫星专门投产卫星等效系统，整星测试前完成研制和出厂。2)通用性较差。现有卫星等效系统都是根据各型号卫星的接口与功能专门定制的，每研发一颗卫星，就需要配套一套专用的地面测试设备，同时也需要配套开发一台专门的卫星等效器，导致现有的卫星等效系统专用性强，通用性差。3)便携性较差。现有的卫星等效系统多采用功率电阻，设备体积和重量较大，不方便运输和转场。4)只能实现定性测量。现有的卫星等效系统只能提供定性指示，不能提供定量的测试依据。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种分时复用双极选通的卫星等效系统，只需一次开发，无需针对不同的地面测试设备开发专门的卫星等效系统，大大缩短卫星地面测试设备等效系统的研发周期。一种分时复用双极选通的卫星等效系统，包括遥控指令等效单元和功率通路等效单元；所述遥控指令等效单元用于提取遥控指令的电压幅值与脉冲宽度，并根据所述电压幅值与脉冲宽度判断地面测试设备发出的遥控指令是否满足设定要求；所述功率通路等效单元包括功率下位机和电子负载，其中所述电子负载用于连接两个以上的地面测试设备，从而与不同的地面测试设备形成多个功率通路，所述功率下位机用于获取电子负载上加载的电压和电流，并根据所述电压和电流判断地面测试设备的功率通路是否满足设定要求，其中，同一时刻只有一个功率通路处于导通状态。进一步地，所述遥控指令等效单元包括指令注入模块、辅助电源模块、指令调制模块、第一电压跟随模块、基准源模块、第二电压跟随模块、比较器模块、A/D转换模块以及遥控指令下位机；所述指令注入模块用于接收地面测试设备发出的遥控指令；所述辅助电源模块用于为所述遥控指令施加设定电压；所述指令调制模块用于按照设定的分压比，对施加设定电压后的遥控指令进行分压调制，得到第一分压和第二分压；所述第一电压跟随模块用于对所述第一分压进行电压跟随，并将第一分压输入所述A/D转换模块；所述A/D转换模块用于将第一分压转换为数字电压信号，并对外输出所述数字电压信号；所述基准源模块用于提供基准电压；所述第二电压跟随模块用于对所述基准电压进行电压跟随，并将所述基准电压输入所述比较器模块；所述比较器模块用于根据第二分压和基准电压的大小，输出高电平或低电平，其中，如果第二分压大于基准电压，则比较器模块输出高电平，如果第二分压不大于基准电压，则比较器模块输出低电平；所述遥控指令下位机用于根据数字电压信号、以及高电平与低电平确定的脉冲宽度，判断地面测试设备发出的遥控指令是否满足设定要求；所述功率通路等效单元还包括两个以上的光耦驱动模块以及两组以上的开关组，其中光耦驱动模块与开关组一一对应，数量均用N表示；所述开关组包括一个正线开关和一个负线开关，且两个开关一端分别连接电子负载，另一端分别连接地面测试设备的正线和负线，剩余一端分别连接光耦驱动模块；其中，地面测试设备正线、正线开关、电子负载、负线开关以及地面测试设备负线形成一个功率通路；所述光耦驱动模块用于控制开关组的通断，其中，同一时刻只有一个开关组处于导通状态。进一步地，所述指令注入模块包括二极管D1、D2，指令调制模块包括电阻R1、R2，第一电压跟随模块包括第一运算放大器A，基准源模块包括第一基准电压源REF02CP芯片以及电阻R3、R4，第二电压跟随模块包括第二运算放大器B，比较器模块包括比较器和电阻R6，A/D转换模块包括第二基准电压源REF02CP芯片、稳压源芯片K78-500R2以及模数转换芯片AD7980；所述遥控指令的正端连接二极管D1的正极，遥控指令的负端连接二极管D2的负极，且二极管D2的正极接地；所述二极管D1的负极连接辅助电源模块的负极，辅助电源模块的正极连接电阻R1和电阻R2的其中一个串联端，电阻R1和电阻R2的另一个串联端接地；所述第一运算放大器A的同相输入端连接电阻R1和电阻R2的分压点，反相输入端连接输出端，正电源端接5V电压，负电源端接地；所述第一基准电压源REF02CP芯片的输入引脚IN接15V电压，地脚GND接地，输出引脚OUT串联电阻R3、电阻R4后接地，剩余引脚悬空；所述第二运算放大器B的同相输入端连接电阻R3和电阻R4的分压点，反相输入端连接输出端，正电源端接5V电压，负电源端接地；所述比较器的同相输入端连接电阻R1和电阻R2的分压点，反相输入端连接第二运算放大器B的输出端，比较器的输出端串联电阻R6后连接比较器的正电源端，且比较器的输出端CMP用于输出所述高电平或低电平，正电源端接5V电压，负电源端接地；所述第二基准电压源REF02CP芯片的输入引脚IN接15V电压，地脚GND接地，输出引脚OUT连接模数转换芯片AD7980的参考电压端REF，剩余引脚悬空；所述模数转换芯片AD7980的供电电压端VDD连接稳压源芯片K78-500R2的电压输出端+Vout，模拟电压信号输入正端IN+连接第一运算放大器A的输出端，模拟电压信号输入负端IN-和地端GND接地，串行数据输出端SDO作为所述数字电压信号的输出端，输入/输出接口数字电源端VIO和串行数据输入端SDI接5V电压，剩余引脚悬空；所述稳压源芯片K78-500R2的地端GND接地，输入电源端+Vin接5V电压。进一步地，所述光耦驱动模块包括第一光耦驱动芯片TLP250、第二光耦驱动芯片TLP250以及四个电阻R10～R13，所述正线开关为N沟道MOSFET开关管Q1，所述负线开关为P沟道MOSFET开关管Q2；所述N沟道MOSFET开关管Q1的源极连接电子负载的正端，漏极连接地面测试设备的正线；所述P沟道MOSFET开关管Q2的源极连接电子负载的负端，漏极连接地面测试设备的负线；所述第一光耦驱动芯片TLP250的阳极引脚A输入上升沿触发信号，阴极引脚C接地，两个输出引脚VO串联电阻R10后连接N沟道MOSFET开关管Q1的栅级，同时，两个输出引脚VO串联电阻R10和电阻R11后连接N沟道MOSFET开关管Q1的源级，电压源引脚VCC接12V电压，地脚GND接地，剩余引脚悬空；所述第二光耦驱动芯片TLP250的阳极引脚A输入下降沿触发信号，阴极引脚C接地，两个输出引脚VO串联电阻R12后连接P沟道MOSFET开关管Q2的栅级，同时，两个输出引脚VO串联电阻R12和电阻R13后连接P沟道MOSFET开关管Q2的源级，电压源引脚VCC接12V电压，地脚GND接地，剩余引脚悬空。进一步地，一种分时复用双极选通的卫星等效系统，还包括第一并行输出模块和第二并行输出模块；所述第一并行输出模块分别连接所有第一光耦驱动芯片T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分时复用双极选通的卫星等效系统，其特征在于，包括遥控指令等效单元和功率通路等效单元；所述遥控指令等效单元用于提取遥控指令的电压幅值与脉冲宽度，并根据所述电压幅值与脉冲宽度判断地面测试设备发出的遥控指令是否满足设定要求；所述功率通路等效单元包括功率下位机和电子负载，其中所述电子负载用于连接两个以上的地面测试设备，从而与不同的地面测试设备形成多个功率通路，所述功率下位机用于获取电子负载上加载的电压和电流，并根据所述电压和电流判断地面测试设备的功率通路是否满足设定要求，其中，同一时刻只有一个功率通路处于导通状态。

【技术特征摘要】
1.一种分时复用双极选通的卫星等效系统，其特征在于，包括遥控指令等效单元和功率通路等效单元；所述遥控指令等效单元用于提取遥控指令的电压幅值与脉冲宽度，并根据所述电压幅值与脉冲宽度判断地面测试设备发出的遥控指令是否满足设定要求；所述功率通路等效单元包括功率下位机和电子负载，其中所述电子负载用于连接两个以上的地面测试设备，从而与不同的地面测试设备形成多个功率通路，所述功率下位机用于获取电子负载上加载的电压和电流，并根据所述电压和电流判断地面测试设备的功率通路是否满足设定要求，其中，同一时刻只有一个功率通路处于导通状态。2.如权利要求1所述的一种分时复用双极选通的卫星等效系统，其特征在于，所述遥控指令等效单元包括指令注入模块、辅助电源模块、指令调制模块、第一电压跟随模块、基准源模块、第二电压跟随模块、比较器模块、A/D转换模块以及遥控指令下位机；所述指令注入模块用于接收地面测试设备发出的遥控指令；所述辅助电源模块用于为所述遥控指令施加设定电压；所述指令调制模块用于按照设定的分压比，对施加设定电压后的遥控指令进行分压调制，得到第一分压和第二分压；所述第一电压跟随模块用于对所述第一分压进行电压跟随，并将第一分压输入所述A/D转换模块；所述A/D转换模块用于将第一分压转换为数字电压信号，并对外输出所述数字电压信号；所述基准源模块用于提供基准电压；所述第二电压跟随模块用于对所述基准电压进行电压跟随，并将所述基准电压输入所述比较器模块；所述比较器模块用于根据第二分压和基准电压的大小，输出高电平或低电平，其中，如果第二分压大于基准电压，则比较器模块输出高电平，如果第二分压不大于基准电压，则比较器模块输出低电平；所述遥控指令下位机用于根据数字电压信号、以及高电平与低电平确定的脉冲宽度，判断地面测试设备发出的遥控指令是否满足设定要求；所述功率通路等效单元还包括两个以上的光耦驱动模块以及两组以上的开关组，其中光耦驱动模块与开关组一一对应，数量均用N表示；所述开关组包括一个正线开关和一个负线开关，且两个开关一端分别连接电子负载，另一端分别连接地面测试设备的正线和负线，剩余一端分别连接光耦驱动模块；其中，地面测试设备正线、正线开关、电子负载、负线开关以及地面测试设备负线形成一个功率通路；所述光耦驱动模块用于控制开关组的通断，其中，同一时刻只有一个开关组处于导通状态。3.如权利要求2所述的一种分时复用双极选通的卫星等效系统，其特征在于，所述指令注入模块包括二极管D1、D2，指令调制模块包括电阻R1、R2，第一电压跟随模块包括第一运算放大器A，基准源模块包括第一基准电压源REF02CP芯片以及电阻R3、R4，第二电压跟随模块包括第二运算放大器B，比较器模块包括比较器和电阻R6，A/D转换模块包括第二基准电压源REF02CP芯片、稳压源芯片K78-500R2以及模数转换芯片AD7980；所述遥控指令的正端连接二极管D1的正极，遥控指令的负端连接二极管D2的负极，且二极管D2的正极接地；所述二极管D1的负极连接辅助电源模块的负极，辅助电源模块的正极连接电阻R1和电阻R2的其中一个串联端，电阻R1和电阻R2的另一个串联端接地；所述第一运算放大器A的同相输入端连接电阻R1和电阻R2的分压点，反相输入端连接输出端，正电源端接5V电压，负电源端接地；所述第一基准电压源REF02CP芯片的输入引脚IN接15V...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，刘震，周怀安，陈琦，田鹏，马宁，刘莹，蔡晓东，姜东升，佟玲，王红光，范大亮，张亮，
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