【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种面向轻质返回舱的弹道过载滤波系统，属于航天器回收控制。
技术介绍
1、采用过载-时间控制返回过程开伞的航天器型号主要有新一代返回式卫星、小行星探测器返回舱。国外起源号、星尘号等也采用了过载-时间触发的方式。在我国新一代载人飞船试验船和新一代载人飞船上，采用了过载传感器驱动着陆缓冲气囊，其基本原理类似，但是过载滤波所选频点根据气囊特性设定，与返回过程的弹道过载处理方式不同。与传统的采用加速度开关的系统不同，新型基于mems等的传感器输出的信号为全电压范围的连续量信号，因该连续量信号易受到电磁兼容、电路噪声以及返回舱质量较轻带来的气动干扰引起的随机和正弦振动噪声等干扰的影响，因此需要对该信号进行滤波处理。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种面向轻质返回舱的弹道过载滤波系统，通过第一级的电路噪声滤除、第二级的主滤波器信号滤除、第三级的端口噪声滤除，最后通过高频滤波实现弹道过载信号的高精度提取。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、一种面向轻质返回舱的弹道过载滤波系统，包括过载传感器接口电阻、第一级滤波器、第二级滤波器、第三级滤波器、滤波处理模块；
4、所述第一级滤波器接收过载传感器输出的敏感信号，用于滤除电磁干扰；
5、所述第二级滤波器接收第一级滤波器输出的滤除电磁干扰后信号，进行低频滤波处理；
6、所述第三级滤波器接收第二级滤波器输出的信号，进行电路噪声滤除；>
7、所述滤波处理模块接收第三级滤波器输出信号，去除高频信号，输出供使用的返回舱过载信号；
8、所述过载传感器接口电阻一端连接过载传感器的输出端，一端连接模拟地，形成对地的阻抗通路。
9、优选的，所述第二级滤波器的截止频率为0.5hz～5hz，电路包括第四电阻r4、第二电容c2、第三电容c3；第四电阻r4的一端连接至第一级滤波器的输出，第四电阻r4的另一端连接至第二电容c2、第三电容c3的正极，第二电容c2、第三电容c3的负极接地。
10、优选的，所述第一级滤波器的截止频率设定为0.5khz～5khz，电路包括第三电阻r3、第一电容c1，构成rc滤波器，第三电阻r3的阻值是地面测试信号注入电阻阻值的5倍；在过载传感器测试点没有增加信号时，过载传感器输出电压与第一级滤波器的输出电压相同。
11、优选的，还包括地面测试信号注入电阻r2，连接在过载传感器测试点位置与第一级滤波器之间，电阻r2与第三电阻r3的阻值比为1：5。
12、优选的，滤波处理模块采用中位值平均滤波法进行滤波，间隔设定时间连续采集多个数据，去掉最大值和最小值后对剩余数据求平均，消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差。
13、优选的，还包括第一磁珠l1和第二磁珠l2，两个磁珠组成并联的地线隔离网络将外部的遥测回线和各级滤波器用的地线进行隔离。
14、优选的，第三级滤波器的输出为多个电路单元，各个电路单元在系统上组成了冗余备份的关系，实现一个信号源同时送多路电路单元进行数据处理。
15、优选的，所述第三级滤波器的截止频率为0.5khz～5khz，电路由多个独立的rc滤波器组成，每一个rc滤波器输出至不同的后一级电路系统。
16、采用弹道过载滤波系统进行准确性测试的方法，包括：
17、在离心机转臂上安装激振台系统，共同模拟过载环境，将内部装有过载传感器、弹道过载滤波系统的控制产品安装在激振台系统上；过载传感器感知振动输出电压信号至弹道过载滤波系统，输出过滤后的信号至连接的控制产品其他模块中，通过验证控制产品输出信号，确定弹道过载滤波系统的准确性。
18、采用弹道过载滤波系统获得测试波形的方法，包括：
19、将弹道过载滤波系统与ad转换器连接，并将过载传感器敏感的过载稳定为零值；在过载传感器测试点施加激励电压信号v1，弹道过载滤波系统输出信号v3存在下述关系：
20、v3＝(v1×r3+r2×v2)/(r3+r2)
21、其中，第二电阻、第三电阻的阻值为r2、r3，过载传感器的输出电压为v2；
22、因第二电阻r2和第三电阻r3的比值关系为1:5，则：
23、v3＝v1×5/6+v2×1/6
24、根据ad转换器期望接收的电压测试波形v3，利用上式得到过载传感器测试点施加激励电压信号v1。
25、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
26、(1)本专利技术提出了一种采用三级滤波实现的超低频滤波器，可以实现1hz量级的极低频滤波，将弹道气动扰动、电磁干扰、振动干扰等进行滤除。
27、(2)本专利技术设计的外部测试激励注入方法，在不断开过载传感器连接的情况下可以实现将过载数值信号注入至电路中，使得后一级电路可以模拟在接收到过载信号下的工作性能，解决了因过载传感器的输出信号与滤波器固定连接，不能断开的问题。
28、(3)系统上，本专利技术组成了一种采用多个独立采集电路单元组成的备份关系，可以实现系统上的冗余。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种面向轻质返回舱的弹道过载滤波系统，其特征在于，包括过载传感器接口电阻、第一级滤波器、第二级滤波器、第三级滤波器、滤波处理模块；
2.根据权利要求1所述的弹道过载滤波系统，其特征在于，所述第二级滤波器的截止频率为0.5Hz～5Hz，电路包括第四电阻R4、第二电容C2、第三电容C3；第四电阻R4的一端连接至第一级滤波器的输出，第四电阻R4的另一端连接至第二电容C2、第三电容C3的正极，第二电容C2、第三电容C3的负极接地。
3.根据权利要求1所述的弹道过载滤波系统，其特征在于，所述第一级滤波器的截止频率设定为0.5kHz～5kHz，电路包括第三电阻R3、第一电容C1，构成RC滤波器，第三电阻R3的阻值是地面测试信号注入电阻阻值的5倍；在过载传感器测试点没有增加信号时，过载传感器输出电压与第一级滤波器的输出电压相同。
4.根据权利要求3所述的弹道过载滤波系统，其特征在于，还包括地面测试信号注入电阻R2，连接在过载传感器测试点位置与第一级滤波器之间，电阻R2与第三电阻R3的阻值比为1：5。
5.根据权利要求1所述的弹道过载滤波系统，
6.根据权利要求1所述的弹道过载滤波系统，其特征在于，还包括第一磁珠L1和第二磁珠L2，两个磁珠组成并联的地线隔离网络将外部的遥测回线和各级滤波器用的地线进行隔离。
7.根据权利要求1所述的弹道过载滤波系统，其特征在于，第三级滤波器的输出为多个电路单元，各个电路单元在系统上组成了冗余备份的关系，实现一个信号源同时送多路电路单元进行数据处理。
8.根据权利要求1所述的弹道过载滤波系统，其特征在于，所述第三级滤波器的截止频率为0.5kHz～5kHz，电路由多个独立的RC滤波器组成，每一个RC滤波器输出至不同的后一级电路系统。
9.采用权利要求1所述的弹道过载滤波系统进行准确性测试的方法，其特征在于，包括：
10.采用权利要求4所述的弹道过载滤波系统获得测试波形的方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种面向轻质返回舱的弹道过载滤波系统，其特征在于，包括过载传感器接口电阻、第一级滤波器、第二级滤波器、第三级滤波器、滤波处理模块；
2.根据权利要求1所述的弹道过载滤波系统，其特征在于，所述第二级滤波器的截止频率为0.5hz～5hz，电路包括第四电阻r4、第二电容c2、第三电容c3；第四电阻r4的一端连接至第一级滤波器的输出，第四电阻r4的另一端连接至第二电容c2、第三电容c3的正极，第二电容c2、第三电容c3的负极接地。
3.根据权利要求1所述的弹道过载滤波系统，其特征在于，所述第一级滤波器的截止频率设定为0.5khz～5khz，电路包括第三电阻r3、第一电容c1，构成rc滤波器，第三电阻r3的阻值是地面测试信号注入电阻阻值的5倍；在过载传感器测试点没有增加信号时，过载传感器输出电压与第一级滤波器的输出电压相同。
4.根据权利要求3所述的弹道过载滤波系统，其特征在于，还包括地面测试信号注入电阻r2，连接在过载传感器测试点位置与第一级滤波器之间，电阻r2与第三电阻r3的阻值比为1：5。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘靖雷，黎光宇，贾贺，李健，刘涛，张舸，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。