一种多卫星部署器的控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多卫星部署器的控制系统及方法，包括电源模块和上位机模块，还包括A/D信号采集模块，所述A/D信号采集模块与CPU模块电性连接，所述A/D信号采集模块包括温度传感器和气压传感器，所述CPU模块电性连接有多路部署模块，所述多路部署模块的路数为1～100，所述电源模块包括电池和电源管理。该多卫星部署器的控制系统及方法，可以配合多卫星分离器，其组合可同时部署多个不同型号的立方星，相对于传统一颗立方星对应一个部署器的方式，节省了功耗，并具有通用性好、功耗小、体积小、重量轻和成本低廉的优点，有利于模块化和大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种多卫星部署器的控制系统及方法
本专利技术涉及航天器部署器的控制
，具体为一种多卫星部署器的控制系统及方法。
技术介绍
随着微电子、微机械和纳米等技术的发展，卫星也变得越来越小，立方星是以“U”划分，1U是指一个标准单位(体积10厘米*10厘米*10厘米)。立方星是1U的整倍数的卫星，立方星最大的优势在于设计制造标准统一，便于国际合作；制作开发成本低，功能密度大，研制周期短、入轨快等特点。可实现对海洋、大气环境、船舶、航空飞行器检测，也可用于通信、生物学研究等领域。但是，现有的多卫星部署器的控制方法是一颗立方星对应一个部署器，这种部署方式重量大、体积大，同时它需要持续大电流连续工作，因此功耗大，而且功能单一且适应性低，只能针对一种立方星，其定制化高，研发成本高，不利于模块化及大规模生产，严重的浪费了运载火箭的重量和空间；并且立方星的运载费用非常高，一般都是按照重量收费，减轻部署器的重量和空间进而减小发射成本显得尤为重要。为此，本专利技术研发了一种多卫星部署器的控制系统及方法。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种多卫星部署器的控制系统及方法，具备高性能、灵活性强、周期短且开发相对简单的功耗低、体积小、重量轻等优点，解决了现有技术中存在的重量大、体积大和功耗大，并且功能单一且适应性低和研发成本高的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多卫星部署器的控制系统，包括电源模块和上位机模块，还包括A/D信号采集模块，所述A/D信号采集模块与CPU模块电性连接，所述A/D信号采集模块包括温度传感器和气压传感器，所述CPU模块电性连接有多路部署模块，所述多路部署模块的路数为1～100，所述电源模块包括电池和电源管理。优选的，所述多路部署模块包括输出部分和状态监测部分。优选的，所述电池优选18650单体蓄电池。优选的，所述CPU模块具备多路输出接口，采用双冗余设计，其中一部分用于正常输出，另外一部分用于备用输出。优选的，该系统采用RS422光耦隔离总线方式和CAN光耦隔离总线方式与上位机进行通讯。本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种多卫星部署器的控制方法，包括a和b两个步骤：a:目标进入至轨道后，CPU模块会通过A/D信号采集模块会对其电路板温度以及所处位置的气压进行信号采集并保存；之后对接收到的上位机命令进行判别，若为释放命令，CPU模块会对当时PCB温度以及所处位置气压进行模拟量采集，再根据当前温度判断释放多少电量，以及气压是否接近真空；最后判断是否达到最佳分离状态，达到后，CPU模块施加200ms宽度的电压脉冲，间隔2000ms再次施加，完成部署器输出；以此类推，完成其它各路卫星的部署以及释放工作；b:通过多卫星分离器进行分离，其解锁装置采用记忆合金作为驱动，通过记忆合金拔销器完成；在未通电状态下，通过记忆合金装置中的定位销完成舱们的关闭，待通电后，记忆合金装置解锁门板，并在主弹簧压力的作用下打开舱门，将卫星推出部署器箱。优选的，记忆合金拔销器是专门用来拔掉定位销的设施，通电之后，其通过电流与通电时间计算接收到分离卫星的指令释放打开分离器，并判断卫星是否释放。优选的，多卫星分离器可以在轨释放多颗不同尺寸的立方星，立方星安装于弹射机构箱体内部后，关闭箱体舱门。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种多卫星部署器的控制系统及方法，具备以下有益效果：多路部署输出是由CPU模块控制，最多可以打开100路卫星部署器分离并进行释放，同时每路部署器均单独部署控制输出，每路输出均配有备用输出接口，进而可以配合多卫星分离器，其组合可同时部署多个不同型号的立方星，相对于传统一颗立方星对应一个部署器的方式，节省了功耗，并具有通用性好、功耗小、体积小、重量轻和成本低廉的优点，有利于模块化和大规模生产。附图说明图1为本专利技术中控制系统总框架示意图；图2为本专利技术中电源模块电路示意图；图3为本专利技术中单路部署输出电路示意图；图4为本专利技术中记忆合金拔销器使用流程示意图；图5为本专利技术中部署器部署时序示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-5，一种多卫星部署器的控制系统，包括电源模块和上位机模块，还包括A/D信号采集模块，所述A/D信号采集模块与CPU模块电性连接，CPU芯片选用MSP430，它是一款16位的超低功耗且具有RISC精简指令集的混合信号处理器，所述A/D信号采集模块包括温度传感器和气压传感器，其中温度传感器选用5脚SOT23封装TMP36GRTZ芯片，精确度±3℃，电压接口表面贴装，感应温度范围是：-40℃～+125℃；气压传感器采集选用MS5611-01BA03芯片，它采用QFN封装尺寸，集成24位ADC，测量、工作范围为：10∽1200mbar,-40℃～+85℃，具有SPI和I2C两种总线接口，分辨率达10cm，无外接元件，长期工作稳定性好，所述CPU模块电性连接有多路部署模块，所述多路部署模块的路数为1～100，所述电源模块包括电池和电源管理，电源管理部分包括升压、稳压、滤波、恒流以及保护等功能。优选的，所述多路部署模块包括输出部分和状态监测部分，。优选的，所述电池优选18650单体蓄电池。优选的，所述CPU模块具备多路输出接口，采用双冗余设计，其中一部分用于正常输出，另外一部分用于备用输出。优选的，该系统采用RS422光耦隔离总线方式和CAN光耦隔离总线方式与上位机进行通讯，RS422通讯收发器选用MAX490芯片，它具有高稳定性、高静电防护以及优秀的EMI性能；CAN通讯收发器选用SN65HVD230QD芯片，它具有很高通讯速率、良好的抗干扰能力以及高可靠性，确保与上位机通讯可靠地完成。一种多卫星部署器的控制方法，包括a和b两个步骤：a:目标进入至轨道后，CPU模块会通过A/D信号采集模块会对其电路板温度以及所处位置的气压进行信号采集并保存；之后对接收到的上位机命令进行判别，若为释放命令，CPU模块会对当时PCB温度以及所处位置气压进行模拟量采集，再根据当前温度判断释放多少电量，以及气压是否接近真空；最后判断是否达到最佳分离状态，达到后，CPU模块施加200ms宽度的电压脉冲，间隔2000ms再次施加，完成部署器输出；以此类推，完成其它各路卫星的部署以及释放工作；b:通过多卫星分离器进行分离，其解锁装置采用记忆合金作为驱动，通过记忆合金拔销器完成，记忆合金拔销器是专门用来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多卫星部署器的控制系统，包括电源模块和上位机模块，其特征在于：还包括A/D信号采集模块，所述A/D信号采集模块与CPU模块电性连接，所述A/D信号采集模块包括温度传感器和气压传感器，所述CPU模块电性连接有多路部署模块，所述多路部署模块的路数为1～100，所述电源模块包括电池和电源管理。/n

【技术特征摘要】
1.一种多卫星部署器的控制系统，包括电源模块和上位机模块，其特征在于：还包括A/D信号采集模块，所述A/D信号采集模块与CPU模块电性连接，所述A/D信号采集模块包括温度传感器和气压传感器，所述CPU模块电性连接有多路部署模块，所述多路部署模块的路数为1～100，所述电源模块包括电池和电源管理。


2.根据权利要求1所述的一种多卫星部署器的控制系统，其特征在于：所述多路部署模块包括输出部分和状态监测部分。


3.根据权利要求1所述的一种多卫星部署器的控制系统，其特征在于：所述电池优选18650单体蓄电池。


4.根据权利要求1所述的一种多卫星部署器的控制系统，其特征在于：所述CPU模块具备多路输出接口，采用双冗余设计，其中一部分用于正常输出，另外一部分用于备用输出。


5.根据权利要求1所述的一种多卫星部署器的控制系统，其特征在于：该系统采用RS422光耦隔离总线方式和CAN光耦隔离总线方式与上位机进行通讯。


6.一种多卫星部署器的控制方法，其特征在于，包括a和b两个步骤：
a:目标进入至轨道后，CPU模块会通过A/D信号采集模块会对其电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛国粮，蒲灵娟，于晓洲，胡鑫，白瑞雪，
申请(专利权)人：星众空间北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11