一种星载多功能综合机构控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种星载多功能综合机构控制器，包括机构驱动模块及温度控制模块，机构驱动模块用于控制天线的角度，温度控制模块用于控制天线的温度，机构驱动模块通过1553B接口与星上综合电子连接，机构驱动模块通过RS422接口与温度控制模块连接。本实用新型专利技术的星载多功能综合机构控制器具有多机构驱动控制及机构温度控制功能。

【技术实现步骤摘要】
一种星载多功能综合机构控制器
本技术涉及一种中低轨卫星的天线机构控制器，尤其涉及一种星载多功能综合机构控制器。
技术介绍
数传天线是卫星的重要组成部分，通过数传天线可以把有效载荷采集的信息传输至地面接收站；由于地面接收站位置的限制，在某些军用卫星，也安装中继天线，借助中继卫星把重要的数据传输至地面接收站。天线机构控制器就是一种主要实现数传天线对地面接收站或中继天线对中继卫星的跟踪指向控制功能的装置，其使卫星在轨运动过程中，能够有效传输数据至地面站或中继星。在空间环境下，为保证舱外机构温度平稳，天线机构控制器需要具备机构温度控制功能，确保转动部件长时间、高可靠转动。目前国内的机构驱动器，通常仅支持机构驱动功能，机构温度控制需要独立的热控单机实现，其存在着重量重、结构复杂、功耗高及可靠性不高的问题。经过对现有文献的检索，发现有以下现有技术：一、申请号为201710356079.5，公开号为CN107240756A，名称为“一种具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器”的专利文献，该专利的技术方案给出了具有主备冷备份双冗余的电机驱动电路，具有故障自诊断及自主处理的优点，但是该技术方案仅支持单轴的机构驱动，无法实现位置闭环控制；二、申请号为201710356080.8，公开号为CN107017809A，名称为“一种星上低功耗高精度二维指向机械驱动器”的专利文献，该专利的技术方案给出了基于细分处理脉宽调制(PWM)驱动技术的技术方案，但是该技术方案仅支持两维的机构转动，无法实现复杂的多机构驱动及机构温度控制的功能。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种具有多机构驱动控制及机构温度控制功能的星载多功能综合机构控制器。本技术的星载多功能综合机构控制器，包括机构驱动模块及温度控制模块，所述机构驱动模块用于控制天线的角度，所述温度控制模块用于控制天线的温度，所述机构驱动模块通过1553B接口与星上综合电子连接，机构驱动模块通过RS422接口与温度控制模块连接。具体地，机构驱动模块及温度控制模块位于同一控制电路板上，这样使得星载多功能综合机构控制器不仅具有控制天线角度的功能，同时使其能够精确地控制天线的温度，相较于分立式温度控制单机，其结构更紧凑。此外，机构驱动模块能够同时控制多路电机，从而实现了多机构驱动的功能。多功能综合机构控制器能够通过1553B接口与星上综合电子通信，其通信速率更高、更稳定。机构驱动模块能够通过RS422接口与温度控制模块连接，从而实现机构驱动模块及温度控制模块之间的通信功能。进一步的，本技术的星载多功能综合机构控制器，所述机构驱动模块包括1553B通信模块、第一RS422通信模块、第一控制模块、驱动及角度采集模块，所述1553B通信模块与星上综合电子连接，所述第一控制模块分别与所述1553B模块、驱动及角度采集模块连接，所述驱动及角度采集模块与多个电机主绕组、多个旋转发送机连接；所述温度控制模块包括第二RS422通信模块、第二控制模块，所述第二RS422通信模块与所述第一RS422通信模块连接，第二控制模块分别与第二RS422通信模块、功率驱动及温度采集模块连接，所述功率驱动及温度采集模块与设于天线上的加热器及热敏电阻连接。1553B通信模块的设置，实现了机构驱动模块通过1553B接口与星上综合电子通信的目的。其连接第一控制模块，接收星上综合电子的总线指令并发送数字量遥测；第一RS422通信模块及第二RS422通信模块的设置，实现了机构驱动模块及温度控制模块之间的通信。第一RS422通信模块，与第二RS422通信模块相连，发送温控指令并接收温控遥测；第一控制模块的设置，实现了对1553B通信模块发送的指令数据的解析以及向驱动及角度采集模块输出角度控制数据的目的，具体地，第一控制模块接收星上综合电子的指令，并实现机构的位置控制；驱动及角度采集模块接收第一控制模块发送的控制数据并采集旋转发送机发出的角度信息，并将此角度信息发送至第一控制模块，从而实现第一控制模块的闭环控制。具体的，驱动及角度采集模块，接收电机控制信号并进行功率放大后驱动电机绕组，同时接收旋转发送机位置信号并进行模数转换；第二控制模块的设置，用于接收第二RS422发送的温度控制指令并将其发送至功率驱动及温度采集模块，功率驱动及温度采集模块接收该温度控制指令，从而实现对加热器的精确控制，同时采集热敏电阻的阻值并将其发送至第二控制模块，从而实现第二控制模块对温度的闭环控制，具体地，第二控制模块接收第二RS422发送温控指令，控制加热器的开关。进一步的，本技术的星载多功能综合机构控制器，所述机构驱动模块还包括与所述星上综合电子连接的第一遥测模块，所述温度控制模块还包括与所述星上综合电子连接的第二遥测模块。第一遥测模块用于连接星上综合电子并输出机构驱动相关的电流遥测、驱动电路状态遥测，第二遥测模块用于连接星上综合电子并输出温度控制相关的状态遥测。进一步的，本技术的星载多功能综合机构控制器，所述机构驱动模块还包括第一电源模块，所述温度控制模块还包括第二电源模块。第一电源模块分别与1553B通信模块、第一RS422通信模块、第一控制模块、驱动及角度采集模块、第一遥测模块连接，从而为各模块供电。第二电源模块分别与第二RS422通信模块、第二控制模块、功率驱动及温度采集模块、第二遥测模块连接，从而为各模块供电。进一步的，本技术的星载多功能综合机构控制器，所述机构驱动模块和温度控制模块的数目分别为两个。两个机构驱动模块和两个温度控制模块的设置，实现了主电路的备份功能，提高了电路运行的稳定性和可靠性。两个模块中一个模块为主电路，另一个模块为备电路，备电路为冷备份，当主电路发生故障时，启动备电路。借由上述方案，本技术至少具有以下优点：本技术的星载多功能综合机构控制器，具备4台步进电机及16路加热器同时驱动控制的能力，解决了舱外指向机构的指向驱动及环境温度控制问题，具有结构紧凑，重量轻，功能齐全的特点。本技术的星载多功能综合机构控制器，其大功率电机及加热器驱动均采用MOSFET开关控制方式，提高了驱动电路的效率，降低了控制器的功耗。同时，驱动模块安装在结构加强筋上，通过将发热器件的热量直接传导至导热性能良好的金属结构上，降低了发热器件的温度，提高产品的可靠性。本技术的星载多功能综合机构控制器，采用了冷备份双冗余的措施，提高了控制驱动电路的可靠性；相对独立的两个功能模块通过内部RS422通信接口连接，降低了故障的耦合度，提高了产品的可靠性。综上所述，本技术的星载多功能综合机构控制器具有多机构驱动控制及机构温度控制功能。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本技术实施例提供的星载多功能综合机构控制器的原理框图；图2是本技术实施例提供的第一电源模块或第二电源模块的示意图；图3是本技术实施例提供的第一控制模块的示意图；图4是本技术实施例提供的驱动及角度采集模块的示意图；图5是本技术实施例提供的功率驱动及温度采集模块的示意图。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星载多功能综合机构控制器，其特征在于：包括机构驱动模块及温度控制模块，所述机构驱动模块用于控制天线的角度，所述温度控制模块用于控制天线的温度，所述机构驱动模块通过1553B接口与星上综合电子连接，机构驱动模块通过RS422接口与温度控制模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种星载多功能综合机构控制器，其特征在于：包括机构驱动模块及温度控制模块，所述机构驱动模块用于控制天线的角度，所述温度控制模块用于控制天线的温度，所述机构驱动模块通过1553B接口与星上综合电子连接，机构驱动模块通过RS422接口与温度控制模块连接。2.根据权利要求1所述的星载多功能综合机构控制器，其特征在于：所述机构驱动模块包括1553B通信模块、第一RS422通信模块、第一控制模块、驱动及角度采集模块，所述1553B通信模块与星上综合电子连接，所述第一控制模块分别与所述1553B模块、驱动及角度采集模块连接，所述驱动及角度采集模块与多个电机主绕组、多个旋转发送机连接；所述温度控制模块包括第二RS422通信模块、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，郑悦，方智毅，孙海林，蒋范明，屈传坤，周伟幸，石星星，王涛，李雪，刘定国，李宇，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：新型
国别省市：上海,31