星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法及系统，包括：步骤S1：通过SAR工作频率、SAR系统等效电容值及等效电感值计算SAR系统补偿电感量，当补偿电感量大于0，则进行谐振抑制补偿；步骤S2：将星上SAR系统供电电缆进行盘绕近似等效为线圈电感，根据补偿电感量确定供电电缆的盘绕半径及盘绕匝数；步骤S3：根据确定的供电电缆的盘绕半径及盘绕匝数确定电缆支撑装置外形尺寸；步骤S4：在供电电缆走向路径的预设位置安装电缆支撑装置，将供电电缆盘绕固定在电缆支撑装置上；步骤S5：在谐振抑制前后的状态下分别进行单次SAR开机多频点成像测试，对电流波形进行比对从而验证电流谐振抑制的效果。流谐振抑制的效果。流谐振抑制的效果。

【技术实现步骤摘要】
星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法及系统


[0001]本专利技术涉及，具体地，涉及星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法及系统，适用于由星载蓄电池组提供不调节供电的大电流脉冲式SAR供电系统。

技术介绍

[0002]合成孔径雷达(SAR)卫星具备全天时、全天候的高分辨率大范围对地观测能力，因此其在防灾减灾、海洋观测和资源勘察等应用方面具有独特的优势。SAR载荷在工作时采用周期性脉冲方式，其脉冲重复频率通常在数百到数千赫兹，脉冲占空比为0％～10％，因此在SAR二次电源后端负载脉冲功率变化的同时，SAR母线电流上也存在不同程度的电流波动，而当SAR工作时的脉冲重复频率靠近系统自然谐振频点时，会激发系统的谐振状态，导致母线电流的波动幅值进一步增大，影响了整星SAR供电系统的可靠性及安全性。
[0003]目前常规的解决途径主要有两方面，一是针对二次电源进行控制调节的方案优化，二是在系统中增加额外的谐振抑制装置。
[0004]例如，对于二次电源控制调节优化方案，专利文献CN106230303B(申请号：201610786572.6)公开了一种可减小星载相控阵脉冲电源输入电流脉动的控制电路，其公开的方法是二次电源控制电路采用恒压/恒流自适应切换的控制方式，当脉冲负载未工作时，对供电电源采用电压闭环控制，使输出电压建立至额定值；当脉冲负载开始工作后，由输出电压闭环控制切换为输出电流闭环控制，对脉冲负载重频驱动信号进行滤波处理后，将其作为调节输出电流大小的依据，使得输出电流自动随负载脉冲占空比的变化而变化，以维持输出电压的相对稳定。该专利公开的方法只是针对二次电源控制调节方案的优化，但其未考虑整个SAR供电系统的其他相关因素，没有将谐振对于输入电流的脉动影响考虑在内，因此在实际工程应用中无法完全解决该问题。
[0005]例如，对于在系统中增加额外的谐振抑制装置，专利文献CN103516027B(申请号：201310480446.4)公开了一种抑制直流电源系统谐振的方法及系统，其公开的方法是提供一串联电抗器设置于直流充电器和电池组之间，将谐振点控制在不发生交流分量的频率范围内。该专利公开的方法只适用于功率较小的供电系统中，而在SAR供电系统中对于串联在主功率回路中的装置有高电压、大电流承载能力的要求，这对电抗器的设计及器件选型存在较大的困难，在实际工程应用中存在一定的可靠性安全性风险。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法及系统。
[0007]根据本专利技术提供的一种星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法，包括：
[0008]步骤S1：通过SAR工作频率、SAR系统等效电容值及等效电感值计算SAR系统补偿电感量，当补偿电感量大于0，则进行谐振抑制补偿；
[0009]步骤S2：将星上SAR系统供电电缆进行盘绕近似等效为线圈电感，根据补偿电感量
确定供电电缆的盘绕半径及盘绕匝数；
[0010]步骤S3：根据确定的供电电缆的盘绕半径及盘绕匝数确定电缆支撑装置外形尺寸；
[0011]步骤S4：在供电电缆走向路径的预设位置安装电缆支撑装置，将供电电缆盘绕固定在电缆支撑装置上；
[0012]步骤S5：在谐振抑制前后的状态下分别进行单次SAR开机多频点成像测试，对电流波形进行比对从而验证电流谐振抑制的效果。
[0013]优选地，所述计算SAR系统补偿电感量采用：
[0014][0015]其中，f
min
表示SAR系统正常工作的最低脉冲频率；f
偏移
表示需要偏移的频率值；C
等效值
为SAR二次电源端等效容值；L
等效值
为SAR二次电源端等效电感值与星上SAR系统供电电缆电感值之和。
[0016]优选地，所述谐振抑制补偿采用：谐振抑制补偿时应满足f
min
‑
f
补偿谐振
≥100Hz，其中，f
min
为SAR系统在轨工作模式的最低脉冲频率，f
补偿谐振
为补偿后的SAR系统谐振频率。
[0017]优选地，所述供电电缆的盘绕半径采用：在电缆可折弯半径及星上布局的约束下取值范围应为50mm～150mm。
[0018]优选地，所述电缆支撑装置采用：电缆支撑装置柱面端沿周向均布4排电缆扎线口，并包覆聚酰亚胺胶带对柱面进行绝缘处理。
[0019]优选地，所述步骤S4采用：选择供电电缆中的功率负线电缆在电缆支撑装置上从底部至顶部呈螺旋状盘绕固定。
[0020]优选地，所述步骤S5采用：进行单次SAR开机多频点成像测试验证时，起始频点应覆盖SAR系统在轨工作模式的最低脉冲频率，并按步长不大于预设值进行递增。
[0021]优选地，进行单次SAR开机多频点成像测试验证时，起始频点应覆盖SAR系统在轨工作模式的最低脉冲频率，并按步长不大于100Hz进行递增。
[0022]根据本专利技术提供的一种星载SAR供电电流谐振抑制及验证的系统，包括：
[0023]模块M1：通过SAR工作频率、SAR系统等效电容值及等效电感值计算SAR系统补偿电感量，当补偿电感量大于0，则进行谐振抑制补偿；
[0024]模块M2：将星上SAR系统供电电缆进行盘绕近似等效为线圈电感，根据补偿电感量确定供电电缆的盘绕半径及盘绕匝数；
[0025]模块M3：根据确定的供电电缆的盘绕半径及盘绕匝数确定电缆支撑装置外形尺寸；
[0026]模块M4：在供电电缆走向路径的预设位置安装电缆支撑装置，将供电电缆盘绕固定在电缆支撑装置上；
[0027]模块M5：在谐振抑制前后的状态下分别进行单次SAR开机多频点成像测试，对电流波形进行比对从而验证电流谐振抑制的效果。
[0028]优选地，所述计算SAR系统补偿电感量采用：
[0029][0030]其中，f
min
表示SAR系统正常工作的最低脉冲频率；f
偏移
表示需要偏移的频率值；C
等效值
为SAR二次电源端等效容值；L
等效值
为SAR二次电源端等效电感值与星上SAR系统供电电缆电感值之和；
[0031]所述谐振抑制补偿采用：谐振抑制补偿时应满足f
min
‑
f
补偿谐振
≥100Hz，其中，f
min
为SAR系统在轨工作模式的最低脉冲频率，f
补偿谐振
为补偿后的SAR系统谐振频率；
[0032]所述模块M5采用：进行单次SAR开机多频点成像测试验证时，起始频点应覆盖SAR系统在轨工作模式的最低脉冲频率，并按步长不大于预设值进行递增。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0034]1、本专利技术通过分析计算系统的工作频率及各参数，巧妙地将星上SAR供电电缆等效为绕线电感并通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法，其特征在于，包括：步骤S1：通过SAR工作频率、SAR系统等效电容值及等效电感值计算SAR系统补偿电感量，当补偿电感量大于0，则进行谐振抑制补偿；步骤S2：将星上SAR系统供电电缆进行盘绕近似等效为线圈电感，根据补偿电感量确定供电电缆的盘绕半径及盘绕匝数；步骤S3：根据确定的供电电缆的盘绕半径及盘绕匝数确定电缆支撑装置外形尺寸；步骤S4：在供电电缆走向路径的预设位置安装电缆支撑装置，将供电电缆盘绕固定在电缆支撑装置上；步骤S5：在谐振抑制前后的状态下分别进行单次SAR开机多频点成像测试，对电流波形进行比对从而验证电流谐振抑制的效果。2.根据权利要求1所述的星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法，其特征在于，所述计算SAR系统补偿电感量采用：其中，f
min
表示SAR系统正常工作的最低脉冲频率；f
偏移
表示需要偏移的频率值；C
等效值
为SAR二次电源端等效容值；L
等效值
为SAR二次电源端等效电感值与星上SAR系统供电电缆电感值之和。3.根据权利要求1所述的星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法，其特征在于，所述谐振抑制补偿采用：谐振抑制补偿时应满足f
min
‑
f
补偿谐振
≥100Hz，其中，f
min
为SAR系统在轨工作模式的最低脉冲频率，f
补偿谐振
为补偿后的SAR系统谐振频率。4.根据权利要求1所述的星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法，其特征在于，所述供电电缆的盘绕半径采用：在电缆可折弯半径及星上布局的约束下取值范围应为50mm～150mm。5.根据权利要求1所述的星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法，其特征在于，所述电缆支撑装置采用：电缆支撑装置柱面端沿周向均布4排电缆扎线口，并包覆聚酰亚胺胶带对柱面进行绝缘处理。6.根据权利要求1所述的星载SAR供电电流谐振抑制及验证的方法，其特征在于，所述步骤S4采用：选择供电电缆中的功率负线电缆在电缆支撑装置上从底部至顶部呈螺旋状盘绕固...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子晨，范季夏，苗紫晖，杨金军，颜冠军，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：