支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统及方法，系统包括分离电连接器、脐带电缆、电分测试设备及卫星地面电气支持设备，脐带电缆包括星箭过渡电缆、地测主电缆、地测延长电缆、地测分支电缆、卫星地面设备电缆和电分设备电缆。本发明专利技术旨在解决现有卫星的电测脐带电缆和电测设备难以满足快响卫星对快速测试的迫切需求这一难题，针对传统卫星电测电缆设计零散和缺少统一规划的不足，从全测试阶段统筹考虑脐带电缆和地测设备的可重用性，确保在整星的不同测试阶段各段电缆和测试设备可重组复用，避免测试电缆多次投产，经济性更好；同时减少电缆加工时间，保证了不同测试阶段电测系统的快速构建，有利于实现快响卫星的快速测试。

【技术实现步骤摘要】
支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统及方法
本专利技术属于航天器电测
，具体涉及一种支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统及方法。
技术介绍
卫星电测是卫星测试和试验过程中的重要环节，基本贯穿了卫星总装到卫星发射的全过程，而脐带电缆是连接卫星和地面电气支持设备、支持卫星开展地面电测的主要测试电缆组件。脐带电缆一端使用分离电连接器与卫星相连，通常称为电分插头。另一端使用电连接器与火箭或者地面电测设备相连，通常称为分支端。脐带电缆作为星箭电气接口通道、卫星能源供给通道、有线测控信号传输通道和其他卫星状态信号的检测通道，具有极其重要的作用。传统卫星在单机产品研制和整星研制阶段，均要经历复杂的测试与试验过程，研制周期冗长、成本高。而随着微小卫星尤其是快响卫星的快速发展，对卫星快速测试和快速发射等提出了更高的要求。传统的脐带电缆设计过程中，针对不同研制阶段和不同试验任务，常常研制对应的专用电缆，导致电缆种类多、加工成本高，研制进度慢，不利于实现快速测试；同时多种地测电缆的存在也导致存放和管理困难，存在混用错用的安全隐患。因此，如果能新设计一套脐带电缆，能满足整星各阶段试验对地测电缆的需求，将有效提高快响卫星的快速测试能力。此外，在快响卫星开展星箭对接操作时，需要对卫星电池健康状态和星箭机械接口匹配状态进行快速测试。传统的脐带电缆设计不提供这两类状态的快速在线测试功能，需要在星箭对接前后分别对卫星加断电进行状态确认测试。一旦对接完成后卫星加电测试才发现状态异常，需要重新拆除星箭对接接口后排查故障，再重复繁琐和耗时的星箭对接操作过程。因此，如果新设计的脐带电缆能够提供电池状态和星箭机械匹配状态的在线监测接口，配合地面检测设备及时发现异常状态并叫停对接过程，将可避免继续执行后续耗时而无意义的星箭对接与加电检测过程，间接提高快响卫星的快速对接和快速发射能力。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有卫星的电测脐带电缆和电测设备难以满足快响卫星对快速测试的迫切需求这一难题，针对传统卫星电测电缆设计零散和缺少统一规划的不足，提供一种支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统及方法，本专利技术从全测试阶段统筹考虑电测脐带电缆和地测设备的可重用性，确保在整星的不同测试阶段，各段电缆和测试设备可重组复用，避免测试电缆多次投产，经济性更好；同时减少电缆加工时间，保证了不同测试阶段电测系统的快速构建，有利于实现快响卫星的快速测试。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统，其特征在于，包括分离电连接器、脐带电缆、多个电分测试设备以及多个卫星地面电气支持设备，所述脐带电缆包括星箭过渡电缆、地测主电缆、地测延长电缆、地测分支电缆、多条卫星地面设备电缆和多条电分设备电缆，所述地测分支电缆一端通过电连接器与地测主电缆相连、另一端分别通过电连接器与多个卫星地面设备电缆、多个电分设备电缆相连，且每一根卫星地面设备电缆连接到一种卫星地面电气支持设备，每一根电分设备电缆连接到一种电分测试设备，且所述星箭过渡电缆还分别与各个电分测试设备通过连接器相连，所述地测延长电缆串接安装在地测主电缆、地测分支电缆之间，所述地测延长电缆上用于与地测主电缆相连的电连接器、地测分支电缆上用于与地测主电缆或地测延长电缆相连的电连接器相同，所述地测延长电缆上用于与地测分支电缆相连的电连接器、地测主电缆上用于与地测延长电缆或地测分支电缆相连的电连接器相同。可选地，所述多个卫星地面电气支持设备包括直流电源设备、有线测控设备、星务软件调试设备、电池状态地面监测设备和星箭对接状态监测设备，所述直流电源设备、有线测控设备、星务软件调试设备、电池状态地面监测设备和星箭对接状态监测设备分别与一根卫星地面设备电缆通过连接器相连。可选地，所述多个电分测试设备包括电分状态监测设备和电分控制设备，所述星箭过渡电缆与电分状态监测设备通过连接器相连以传输星箭分离状态信号、与电分控制设备通过连接器相连以传输星箭电分控制信号。可选地，所述脐带电缆中的星箭过渡电缆、地测主电缆、地测延长电缆、地测分支电缆、卫星地面设备电缆和电分设备电缆中的至少部分包括正负电源、正负检测回路、差分信号中的一种成对线路，且该成对线路为双绞结构。可选地，所述分离电连接器分别包括地面供电接口、有线测控接口、星箭对接地面监测接口、电池状态地面监测接口、星务软件的调试接口以及电分状态监测接口，所述地面供电接口、有线测控接口、星箭对接地面监测接口、电池状态地面监测接口、星务软件的调试接口、电分状态监测接口分别与卫星内部的电路接口相连。可选地，所述星箭对接地面监测接口包括星箭对接地面监测接口正线、星箭对接地面监测接口回线、第一分离开关和第二分离开关，所述第一分离开关和第二分离开关均包括常开状态通道和常闭状态通道，星箭对接加载前第一分离开关和第二分离开关处于非加载状态时常开状态通道和常闭状态通道均默认为常闭导通、常开断路状态，星箭对接加载后常开状态通道和常闭状态通道均变换到常闭断路、常开导通状态，第一分离开关和第二分离开关的常开状态通道串联连接且分别与星箭对接地面监测接口正线、星箭对接地面监测接口回线相连，第一分离开关和第二分离开关的常闭状态通道接卫星内部检测通道，且星箭对接加载前星箭对接地面监测接口的接口测量阻抗值大于预设值，星箭对接加载后星箭对接地面监测接口的接口测量阻抗值小于预设值。可选地，所述电池状态地面监测接口包括N+1根状态引脚，所述N+1根状态引脚包括N根电池组状态正线和一根蓄电池组地线，N根电池组状态正线与卫星的N个蓄电池组一一对应，且每一根电池组状态正线从对应蓄电池组的第floor(M/2)节单体电池正极引出，其中M为每串电池组包含的单体电池数量，floor(.)为向下取整函数。可选地，所述分离电连接器为YF1-55Z型电连接器；所述星箭过渡电缆一端为YF1-55TD型电连接器，另一端包括YF1-55Z型电连接器、Y11P-1210ZJ10型电连接器、Y11P-1007ZJ10型电连接器；所述地测主电缆一端为YF1-55TD型电连接器、另一端为Y2-50ZJL型电连接器；所述地测延长电缆一端为Y2-50TK型电连接器、另一端为Y2-50ZJL型电连接器；所述地测分支电缆一端为Y2-50TK型电连接器、另一端包括Y2-24TK型电连接器、Y2-19TK型电连接器、Y2-9TK型电连接器、Y2-7TK型电连接器、Y2-14TK型电连接器、Y11P-1210ZJ10型电连接器、Y11P-1007ZJ10型电连接器；所述卫星地面设备电缆一端连接卫星地面电气支持设备，另一端连接Y2-24ZJL型电连接器、Y2-19ZJL型电连接器、Y2-9ZJL型电连接器、Y2-7ZJL型电连接器、Y2-14ZJL型电连接器中的一种；电分设备电缆，一端连接电分测试设备另一端连接Y11P-1210TK型电连接器、Y11P-1007TK型电连接器中的一种。此外，本专利技术还提供一种前述支持分段重组与星箭快速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统，其特征在于，包括分离电连接器(1)、脐带电缆(2)、多个电分测试设备以及多个卫星地面电气支持设备，所述脐带电缆(2)包括星箭过渡电缆(21)、地测主电缆(22)、地测延长电缆(23)、地测分支电缆(24)、多条卫星地面设备电缆(25)和多条电分设备电缆(26)，所述地测分支电缆(24)一端通过电连接器与地测主电缆(22)相连、另一端分别通过电连接器与多个卫星地面设备电缆(25)、多个电分设备电缆(26)相连，且每一根卫星地面设备电缆(25)连接到一种卫星地面电气支持设备，每一根电分设备电缆(26)连接到一种电分测试设备，且所述星箭过渡电缆(21)还分别与各个电分测试设备通过连接器相连，所述地测延长电缆(23)串接安装在地测主电缆(22)、地测分支电缆(24)之间，所述地测延长电缆(23)上用于与地测主电缆(22)相连的电连接器、地测分支电缆(24)上用于与地测主电缆(22)或地测延长电缆(23)相连的电连接器相同，所述地测延长电缆(23)上用于与地测分支电缆(24)相连的电连接器、地测主电缆(22)上用于与地测延长电缆(23)或地测分支电缆(24)相连的电连接器相同。/n...

【技术特征摘要】
1.一种支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统，其特征在于，包括分离电连接器(1)、脐带电缆(2)、多个电分测试设备以及多个卫星地面电气支持设备，所述脐带电缆(2)包括星箭过渡电缆(21)、地测主电缆(22)、地测延长电缆(23)、地测分支电缆(24)、多条卫星地面设备电缆(25)和多条电分设备电缆(26)，所述地测分支电缆(24)一端通过电连接器与地测主电缆(22)相连、另一端分别通过电连接器与多个卫星地面设备电缆(25)、多个电分设备电缆(26)相连，且每一根卫星地面设备电缆(25)连接到一种卫星地面电气支持设备，每一根电分设备电缆(26)连接到一种电分测试设备，且所述星箭过渡电缆(21)还分别与各个电分测试设备通过连接器相连，所述地测延长电缆(23)串接安装在地测主电缆(22)、地测分支电缆(24)之间，所述地测延长电缆(23)上用于与地测主电缆(22)相连的电连接器、地测分支电缆(24)上用于与地测主电缆(22)或地测延长电缆(23)相连的电连接器相同，所述地测延长电缆(23)上用于与地测分支电缆(24)相连的电连接器、地测主电缆(22)上用于与地测延长电缆(23)或地测分支电缆(24)相连的电连接器相同。


2.根据权利要求1所述的支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统，其特征在于，所述多个卫星地面电气支持设备包括直流电源设备(3)、有线测控设备(4)、星务软件调试设备(5)、电池状态地面监测设备(6)和星箭对接状态监测设备(7)，所述直流电源设备(3)、有线测控设备(4)、星务软件调试设备(5)、电池状态地面监测设备(6)和星箭对接状态监测设备(7)分别与一根卫星地面设备电缆(25)通过连接器相连。


3.根据权利要求2所述的支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统，其特征在于，所述多个电分测试设备包括电分状态监测设备(8)和电分控制设备(9)，所述星箭过渡电缆(21)与电分状态监测设备(8)通过连接器相连以传输星箭分离状态信号、与电分控制设备(9)通过连接器相连以传输星箭电分控制信号。


4.根据权利要求3所述的支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统，其特征在于，所述脐带电缆(2)中的星箭过渡电缆(21)、地测主电缆(22)、地测延长电缆(23)、地测分支电缆(24)、卫星地面设备电缆(25)和电分设备电缆(26)中的至少部分包括正负电源、正负检测回路、差分信号中的一种成对线路，且该成对线路为双绞结构。


5.根据权利要求1～4中任意一项所述的支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统，其特征在于，所述分离电连接器(1)分别包括地面供电接口(11)、有线测控接口(12)、星箭对接地面监测接口(13)、电池状态地面监测接口(14)、星务软件的调试接口(15)以及电分状态监测接口(16)，所述地面供电接口(11)、有线测控接口(12)、星箭对接地面监测接口(13)、电池状态地面监测接口(14)、星务软件的调试接口(15)、电分状态监测接口(16)分别与卫星内部的电路接口相连。


6.根据权利要求5所述的支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统，其特征在于，所述星箭对接地面监测接口(13)包括星箭对接地面监测接口正线、星箭对接地面监测接口回线、第一分离开关和第二分离开关，所述第一分离开关和第二分离开关均包括常开状态通道和常闭状态通道，星箭对接加载前第一分离开关和第二分离开关处于非加载状态时常开状态通道和常闭状态通道均默认为常闭导通、常开断路状态，星箭对接加载后常开状态通道和常闭状态通道均变换到常闭断路、常开导通状态，第一分离开关和第二分离开关的常开状态通道串联连接且分别与星箭对接地面监测接口正线、星箭对接地面监测接口回线相连，第一分离开关和第二分离开关的常闭状态通道接卫星内部检测通道，且星箭对接加载前星箭对接地面监测接口(13)的接口测量阻抗值大于预设值，星箭对接加载后星箭对接地面监测接口(13)的接口测量阻抗值小于预设值。


7.根据权利要求6所述的支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统，其特征在于，所述电池状态地面监测接口(14)包括N+1根状态引脚，所述N+1根状态引脚包括N根电池组状态正线和一根蓄电池组地线，N根电池组状态正线与卫星的N个蓄电池组一一对应，且每一根电池组状态正线从对应蓄电池组的第floor(M/2)节单体电池正极引出，其中M为每串电池组包含的单体电池数量，floor(.)为向下取整函数。


8.根据权利要求6所述的支持分段重组与星箭快速对接测试的快响卫星测试系统，其特征在于，所述分离电连接器(1)为YF1-55Z型电连接器；所述星箭过渡电缆(21)一端为YF1-55TD型电连接器，另一端包括YF1-55Z型电连接器、Y11P-1210ZJ10型电连接器、Y11P-1007ZJ10型电连接器；所述地测主电缆(22)一端为YF1-55TD型电连接器、另一端为Y2-50ZJL型电连接器；所述地测延长电缆(23)一端为Y2-50TK型电连接器、另一端为Y2-50ZJL型电连接器；所述地测分支电缆(24)一端为Y2-50TK型电连接器、另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，李东旭，涂开武，王杰，袁福，吴国福，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43