本发明专利技术提供了一种火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统及方法，包括数据采集与控制模块、着陆器能耗仿真模块、着陆器蓄电仿真模块以及转接电缆束；所述数据采集与控制模块通过局域网与着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块相连接；所述着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块通过转接电缆束与火星探测环绕器相连接。本发明专利技术能够对火星探测环绕器与着陆器之间的供电和充电功能进行仿真，在环绕器和着陆器两器对接前，验证火星探测环绕器对着陆器供配电接口的接口匹配性和功能正确性，避免因环绕器对着陆器供配电接口功能异常导致的火星探测器测试异常和安全隐患。常导致的火星探测器测试异常和安全隐患。常导致的火星探测器测试异常和安全隐患。
【技术实现步骤摘要】
火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统及方法
[0001]本专利技术涉及航天器测试的
，具体地，涉及火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统及方法。
技术介绍
[0002]火星探测器的典型构成是环绕器和着陆器两器组合体形式，其中环绕器环绕火星运行，进行空间探测，并为着陆器提供对地球中继转发通道；着陆器在火星地表运行，进行近火探测。除了射频通信接口外，两器之间存在着紧密的供配电接口，在主动段和地火转移飞行段两器分离前，环绕器需为着陆器各分系统工作提供供电，并支持对着陆器蓄电池的充电功能。在地面综合测试过程中，在两器对接进行组合体形式的功能和性能测试前，为避免环绕器对着陆器供配电接口异常给着陆器造成损害，需进行环绕器对着陆器供配电接口功能测试，保证环绕器对着陆器供配电接口安全，供电和充电功能正常。与以往近地航天器各分系统间供配电接口相比，火星探测器两器间供配电接口有其特殊性，近地航天器测试设备不能适应火星探测器两器供配电接口的功能测试。
[0003]在公开号为CN201110880Y的专利文献中公开了一种卫星地面供配电测试系统包括接口电缆、外围调理电路、可编程控制器、现场总线、本地测控计算机，星上模拟量输出信号和星上数字量输出信号通过接口电缆经外围调理电路输入至可编程控制器，同时可编程控制器将数字量控制信号经外围调理电路通过接口电缆反馈至卫星，本地测控计算机通过现场总线对可编程控制器进行控制并实现对供配电信号的广播功能。专利技术人认为该专利技术不具备火星探测环绕器对着陆器供电和充电接口验证功能。
[0004]在公开号为CN106526381A的专利文献中公开了一种卫星供配电响应特性模拟装置，包括模拟配电板、负载等效板和前面板，模拟配电板与卫星地面发射控制台连接，用于接收卫星地面发射控制台发出的星上重要单机关机、模拟分离、脱插脱落、分插分离、放电开关断开等控制信号，产生反馈信号给卫星地面发射控制台，并在前面板指示；模拟配电板模拟星上配电器向卫星地面发射控制台发送卫星状态；负载等效板与卫星地面执行器连接，接收供电合阵电流和充电合阵电流，并在前面板显示电压值、电流值。专利技术人认为该专利技术用于模拟近地卫星的有线状态和供电负载，不具备火星探测环绕器对着陆器供电和充电接口验证功能。
[0005]在公开号为CN104503421A的专利文献中公开了一种用于卫星供配电系统的测试系统包括：控制模块、PXI模块、稳压电源、太阳方阵模拟器；人机交互单元用于接收外部用户输入的指令和向控制单元发送指令；控制单元根据接收的指令控制PXI模块、稳压电源、太阳方阵模拟器完成数据采集；PXI模块、稳压电源、太阳方阵模拟器根据指令实现数据采集，并将采集到的数据反馈至人机交互单元。专利技术人认为该专利不能模拟供电功率和蓄电池电压，不具备火星探测环绕器对着陆器供电和充电接口验证功能。
[0006]在公开号为CN103264774A的专利文献中公开了一种姿控分系统火星轨道的微小探测器，包括舱体、太阳电池阵、热控分系统、推进分系统、电源分系统、通信分系统、综合电
子分系统。
[0007]因此，需要提出一种技术方案以改善上述技术问题。
技术实现思路
[0008]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统及方法。
[0009]根据本专利技术提供的一种火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统，包括数据采集与控制模块、着陆器能耗仿真模块、着陆器蓄电仿真模块以及转接电缆束；
[0010]所述数据采集与控制模块通过局域网与着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块相连接；所述着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块通过转接电缆束与火星探测环绕器相连接。
[0011]优选地，所述数据采集与控制模块根据设置的参数控制着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块的运行，采集着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块的实时状态，以曲线形式实时显示着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块的端口电压和电流。
[0012]优选地，所述着陆器能耗仿真模块模拟着陆器工作时的功率负载，通过功率管耗散设定的功率，模拟着陆器功率负载范围为60W至500W，功率范围覆盖在轨飞行过程中两器分离前着陆器的各种工作状态。
[0013]优选地，所述着陆器蓄电仿真模块模拟着陆器蓄电池充电功能，吸收蓄电池充电电流，并模拟22V
‑
30V的蓄电池端口电压。
[0014]优选地，所述转接电缆束将火星探测环绕器对着陆器供配电接口的供电接点和充电接点进行分离和转接。
[0015]本专利技术还提供一种火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证方法，所述方法应用上述中的火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统，所述方法包括如下步骤：
[0016]步骤S1：在火星探测环绕器断电状态下，将火星探测环绕器与各个测试模块互连；
[0017]步骤S2：数据采集和控制模块、着陆器能耗仿真模块及着陆器蓄电仿真模块加电待机；
[0018]步骤S3：通过火星探测环绕器综合测试系统设备测量火星探测环绕器的整器阻抗，验证连接无短路故障；
[0019]步骤S4：火星探测环绕器加电，接通火星探测环绕器对着陆器充电通路开关，并设置充电通路的太阳模拟阵电流；
[0020]步骤S5：在数据采集和控制模块中设置火星探测环绕器对着陆器蓄电池充电仿真参数，并启动充电仿真流程；
[0021]步骤S6：观察火星探测环绕器对着陆器充电电流遥测和充电电压遥测的变化状态，并通过数据采集和控制模块观察着陆器蓄电仿真模块入口端电压和电流变化状态，验证火星探测环绕器对着陆器充电功能的正确性；
[0022]步骤S7：火星探测环绕器对着陆器充电功能验证完毕后，在数据采集和控制模块中停止充电仿真流程；
[0023]步骤S8：接通火星探测环绕器对着陆器供电通路开关；
[0024]步骤S9：在数据采集和控制模块中设置火星探测环绕器对着陆器供电仿真参数，
并启动供电仿真流程；
[0025]步骤S10：观察火星探测环绕器母线遥测状态，并通过数据采集和控制模块观察着陆器能耗仿真模块入口端电压和电流状态，验证星探测环绕器对着陆器供电功能的正确性；
[0026]步骤S11：火星探测环绕器对着陆器供电功能验证完毕后，在数据采集和控制模块中停止供电仿真流程。
[0027]优选地，所述步骤S1包括通过转接电缆将火星探测环绕器对着陆器供配电接口连接至着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块，并通过局域网将着陆器能耗仿真模块、着陆器蓄电仿真模块与数据采集和控制模块相连。
[0028]优选地，所述步骤S5中设置充电仿真参数的方法是导入Excel形式的参数表，参数表中包含2列参数，其中第1列为递增数列形式的仿真电压，仿真电压数列的首项设置为模拟蓄电池电压初值，仿真电压数列的尾项设置为模拟蓄电池电压终值，第2列为每个仿真电压对应的仿真时长；充电仿真流程启动后，数据采集和控制模块根据参数表中的仿真电压和仿本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统，其特征在于，包括数据采集与控制模块、着陆器能耗仿真模块、着陆器蓄电仿真模块以及转接电缆束；所述数据采集与控制模块通过局域网与着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块相连接；所述着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块通过转接电缆束与火星探测环绕器相连接。2.根据权利要求1所述的火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统，其特征在于，所述数据采集与控制模块根据设置的参数控制着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块的运行，采集着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块的实时状态，以曲线形式实时显示着陆器能耗仿真模块和着陆器蓄电仿真模块的端口电压和电流。3.根据权利要求1所述的火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统，其特征在于，所述着陆器能耗仿真模块模拟着陆器工作时的功率负载，通过功率管耗散设定的功率，模拟着陆器功率负载范围为60W至500W，功率范围覆盖在轨飞行过程中两器分离前着陆器的各种工作状态。4.根据权利要求1所述的火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统，其特征在于，所述着陆器蓄电仿真模块模拟着陆器蓄电池充电功能，吸收蓄电池充电电流，并模拟22V
‑
30V的蓄电池端口电压。5.根据权利要求1所述的火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统，其特征在于，所述转接电缆束将火星探测环绕器对着陆器供配电接口的供电接点和充电接点进行分离和转接。6.一种火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证方法，其特征在于，所述方法应用如权利要求1
‑
5任一项所述的火星探测环绕器对着陆器供配电功能验证系统，所述方法包括如下步骤：步骤S1：在火星探测环绕器断电状态下，将火星探测环绕器与各个测试模块互连；步骤S2：数据采集和控制模块、着陆器能耗仿真模块及着陆器蓄电仿真模块加电待机；步骤S3：通过火星探测环绕器综合测试系统设备测量火星探测环绕器的整器阻抗，验证连接无短路故障；步骤S4：火星探测环绕器加电，接通火星探测环绕器对着陆器充电通路开关，并设置充电通路的太阳模拟阵电流；步骤S5：在数据采集和控制模块中设置火星探测环绕器对着陆器蓄电池充电仿真参数，并启动充电仿真流程；步骤S6：观察火星探测环绕器对着陆器充电电流遥测和充电电压遥测的变化状态，并通过数据采集和控制模块观察着陆器蓄电仿真模块入口端电压和电流变化状态，验证火星探测环绕器对着陆器充电功能的正确性；步骤S7：火星探测环绕器对着陆器充电功能验证完毕后，在数据采集和控制模块中停止充电仿真流程；步骤S8：接通火星探测环绕器对着陆器供电通路开关；步骤S9：在数据采集和控制模块中设置火星探测环绕器对着陆器供电仿真参数，并启动供电仿真流程；步骤S10：观察火星探...
【专利技术属性】
技术研发人员：王森，汪栋硕，朱新波，谢攀，王民建，王继业，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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