專利名稱：一種衛(wèi)星電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種衛(wèi)星電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)，特別是一種基于衛(wèi)星遙測(cè)
參數(shù)和地面設(shè)備采集參數(shù)聯(lián)合判斷衛(wèi)星電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)的自動(dòng)判讀系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星電源分系統(tǒng)為整個(gè)衛(wèi)星正常運(yùn)行提供穩(wěn)定的電源，電源分系統(tǒng)的工作狀態(tài)直 接關(guān)系到衛(wèi)星整體的狀態(tài)以及衛(wèi)星的安全。目前電源分系統(tǒng)的工作狀態(tài)多由測(cè)試人員根據(jù) 測(cè)試過程中獲得的電源分系統(tǒng)參數(shù)，通過手工計(jì)算方式或者根據(jù)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)來(lái)判定電源分系 統(tǒng)的工作狀態(tài)。由于電源分系統(tǒng)參數(shù)數(shù)量大，測(cè)試人員的技術(shù)水平和測(cè)試經(jīng)驗(yàn)各不相同，因 此造成依賴外界因素比較多、測(cè)試人員工作量大、工作效率低，同時(shí)難以保證判讀的實(shí)時(shí)性 和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種衛(wèi)星電源分系統(tǒng)工作 狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)，解決了電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)判讀和異常報(bào)警問題，降 低了測(cè)試人員的工作強(qiáng)度、提高了測(cè)試效率和判讀的可靠性。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種衛(wèi)星電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)，包括電源
數(shù)據(jù)采集模塊、電源數(shù)據(jù)歸一化處理模塊、電源數(shù)據(jù)處理模塊、電源工作狀態(tài)調(diào)度模塊、電
源工作狀態(tài)判讀模塊、電源工作狀態(tài)異常報(bào)警模塊和圖形化顯示模塊； 電源數(shù)據(jù)采集模塊，接收電源分系統(tǒng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)； 電源數(shù)據(jù)歸一化處理模塊，將電源數(shù)據(jù)采集模塊接收的遙測(cè)數(shù)據(jù)和地面測(cè)試設(shè)備
數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理形成統(tǒng)一格式的電源分系統(tǒng)數(shù)據(jù)； 電源數(shù)據(jù)處理模塊，對(duì)經(jīng)過歸一化處理的電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行解格式處理， 得到電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)的工程值，同時(shí)電源數(shù)據(jù)處理模塊直接獲取經(jīng)過歸一化處理的電 源分系統(tǒng)地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)的工程值； 電源工作狀態(tài)調(diào)度模塊，根據(jù)電源數(shù)據(jù)處理模塊處理的電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)工程 值和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)工程值所對(duì)應(yīng)的參數(shù)代號(hào)，從電源工作狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取與該參數(shù) 代號(hào)相對(duì)應(yīng)的判據(jù)； 電源工作狀態(tài)判讀模塊，利用電源工作狀態(tài)調(diào)度模塊調(diào)取的判據(jù)對(duì)電源數(shù)據(jù)處理 模塊處理后的電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行判斷，確定出衛(wèi) 星電源分系統(tǒng)的供電方式以及電源分系統(tǒng)的工作狀態(tài)； 電源工作狀態(tài)異常報(bào)警模塊，當(dāng)電源分系統(tǒng)中的參數(shù)發(fā)生異常變化時(shí)進(jìn)行異常報(bào)
壑； 圖形化顯示模塊，顯示電源分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果和異常報(bào)警信息。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明根據(jù)采集處理的電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)
工程值和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)工程值從電源工作狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)調(diào)用相應(yīng)的判據(jù)，根據(jù)判據(jù)對(duì)電源分析的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷、報(bào)警、顯示，降低了測(cè)試人員的工作強(qiáng)度，解決了 人工監(jiān)視判斷過程中，因人而異，容易出錯(cuò)等問題，確保了電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)判讀的一致 性，提高了衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的工作可靠性。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l所示，基于衛(wèi)星電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)的自動(dòng)判讀系統(tǒng)，主要包括電源數(shù)據(jù) 采集模塊、電源數(shù)據(jù)歸一化處理模塊、電源數(shù)據(jù)處理模塊、電源工作狀態(tài)調(diào)度模塊、電源工 作狀態(tài)判讀模塊、電源工作狀態(tài)異常報(bào)警模塊和圖形化顯示模塊。 電源數(shù)據(jù)采集模塊包含電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)的接收和電源分系統(tǒng)地面測(cè)試設(shè)備 數(shù)據(jù)的接收。電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)的接收主要接收衛(wèi)星的實(shí)時(shí)下行遙測(cè)幀，經(jīng)過處理，獲取 電源分系統(tǒng)遙測(cè)參數(shù)的原碼值和工程值；地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)的接收主要是采集地面供電設(shè) 備的輸出數(shù)據(jù)。地面測(cè)試設(shè)備中有些設(shè)備主要采集電源分系統(tǒng)的工作電壓，有些設(shè)備采集 電源分系統(tǒng)的工作電流，另外一些設(shè)備主要采集電源分系統(tǒng)的單機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)，還有一些 設(shè)備采集電源分系統(tǒng)的溫度、壓力、壓強(qiáng)、速率、加速度等其他物理量。 電源數(shù)據(jù)歸一化處理模塊主要用于統(tǒng)一采集數(shù)據(jù)的格式。由于電源數(shù)據(jù)的輸入 源、設(shè)備采樣值不同，數(shù)據(jù)格式之間存在差異，通過數(shù)據(jù)歸一化處理模塊將數(shù)據(jù)格式進(jìn)行調(diào) 整，為后續(xù)電源數(shù)據(jù)處理模塊提供標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的、格式化的數(shù)據(jù)。例如有些采樣設(shè)備是 串口通信，有些采樣設(shè)備是并口通信，有些采樣設(shè)備是TCP/IP通信，還有些是GPIB通信接 口 ，有些設(shè)備是低速率、低數(shù)據(jù)量運(yùn)行，有些是高速率、高數(shù)據(jù)量工作，數(shù)據(jù)歸一化處理模塊 要提供統(tǒng)一的采樣設(shè)備管理接口 、統(tǒng)一的采樣數(shù)據(jù)輸出接口 ，將不同的采樣設(shè)備抽象成標(biāo) 準(zhǔn)化接口設(shè)備，統(tǒng)一管理方式、采樣數(shù)據(jù)格式等。 電源數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)經(jīng)過歸一化處理的電源分系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行解格式處理，接收到 的遙測(cè)幀依據(jù)約定好的數(shù)據(jù)幀格式協(xié)議，對(duì)遙測(cè)幀進(jìn)行解幀計(jì)算處理，通過進(jìn)行原碼值計(jì) 算、校準(zhǔn)計(jì)算、公式計(jì)算三階段的計(jì)算處理，獲取遙測(cè)參數(shù)的原碼值和工程值。遙測(cè)幀數(shù)據(jù) 按照RXC組成的原碼數(shù)據(jù)矩陣塊傳輸，橫軸(R)表示幀數(shù)，豎軸(C)表示路數(shù)。數(shù)據(jù)格式 化協(xié)議描述遙測(cè)參數(shù)在原碼數(shù)據(jù)矩陣塊中的幀數(shù)和路數(shù)，校準(zhǔn)計(jì)算方法和公式計(jì)算方法及 必要的計(jì)算系數(shù)等計(jì)算輸入信息。原碼值計(jì)算是從原碼數(shù)據(jù)矩陣塊中抽取出遙測(cè)參數(shù)的原 碼的過程。校準(zhǔn)計(jì)算是以遙測(cè)參數(shù)的原碼為輸入，同校準(zhǔn)基準(zhǔn)參數(shù)標(biāo)定，獲取遙測(cè)參數(shù)物理 量的過程。公式計(jì)算是以遙測(cè)參數(shù)原碼或者遙測(cè)參數(shù)物理量為輸入，調(diào)用計(jì)算調(diào)整系數(shù)，代 入相應(yīng)的數(shù)學(xué)計(jì)算公式進(jìn)行數(shù)學(xué)公式計(jì)算，計(jì)算出遙測(cè)參數(shù)工程值的過程。
衛(wèi)星電源分系統(tǒng)中太陽(yáng)電池方陣單獨(dú)供電、星上蓄電池組單獨(dú)供電及太陽(yáng)電池方 陣和星上蓄電池組聯(lián)合供電3種供電方式。當(dāng)太陽(yáng)電池陣電流大于零，且蓄電池放電電流 等于零時(shí)，電源分系統(tǒng)處于太陽(yáng)電池陣單獨(dú)供電狀態(tài)，當(dāng)太陽(yáng)電池陣等于零，放電電流大于 零時(shí)，電源分系統(tǒng)處于蓄電池單獨(dú)供電狀態(tài)，當(dāng)太陽(yáng)電池陣電流及放電電流均大于零時(shí)，則 電源分系統(tǒng)處于聯(lián)合供電狀態(tài)。電源工作狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)主要設(shè)置三種供電方式的關(guān)鍵參數(shù)以及參數(shù)的取值范圍，最終形成電源工作狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。電源分系統(tǒng)的三種供電方式的判讀依 據(jù)為蓄電池組的放電電流和太陽(yáng)電池陣電流(但不拘束于這兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，根據(jù)需要可以 任意添加關(guān)鍵參數(shù)) 電源工作狀態(tài)調(diào)度模塊，處理的電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù) 工程值所對(duì)應(yīng)的參數(shù)代號(hào)，從電源工作狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取與該參數(shù)代號(hào)相對(duì)應(yīng)的判據(jù)；
電源工作狀態(tài)判讀模塊主要根據(jù)電源工作狀態(tài)調(diào)度模塊中提供的判讀依據(jù)對(duì)處 理后的電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行判斷，確定出衛(wèi)星電源 分系統(tǒng)的供電方式以及電源分系統(tǒng)的工作狀態(tài)； 如果當(dāng)前電源分系統(tǒng)處于太陽(yáng)電池陣單獨(dú)供電狀態(tài)，則通過判斷充電電流確定電 源分系統(tǒng)處于充電狀態(tài)(充電電流大于零)或分流狀態(tài)(充電電流等于零，蓄電池已充 滿)。如果處于充電狀態(tài)，則通過判斷以下參數(shù)，給出該狀態(tài)下電源分系統(tǒng)是否正常的結(jié)論 通過能量守恒定律(太陽(yáng)電池陣供出的電能與充電電能、衛(wèi)星負(fù)載所消耗的電能以及分流 的電能之和相等)、充電電流大小(處于第一階段或第二階段時(shí)充電電流大小是否在設(shè)計(jì) 的范圍內(nèi))、蓄電池電壓(蓄電池電壓隨著充電的進(jìn)行逐漸升高)、電池電量(在安時(shí)計(jì)啟 控后，電池電量、充電電量逐漸增加)、太陽(yáng)電池陣分流狀態(tài)(通過地面太陽(yáng)電池陣模擬器 各分陣處于供電或分流狀態(tài)，驗(yàn)證該狀態(tài)的正確性)，安時(shí)計(jì)控制狀態(tài)(第一次加電為VT曲 線控制，VT曲線控制蓄電池充滿后為安時(shí)計(jì)控制方式)，涓流標(biāo)志位(非涓流)等；如果電 源分系統(tǒng)處于分流狀態(tài)，則通過判斷以下參數(shù)，給出該狀態(tài)下電源分系統(tǒng)是否正常的結(jié)論 通過能量守恒定律(太陽(yáng)電池陣供出的電能與衛(wèi)星負(fù)載所消耗的電能以及分流的電能之 和相等)，太陽(yáng)電池陣分流狀態(tài)(通過地面太陽(yáng)電池陣模擬器各分陣處于供電或分流狀態(tài)， 驗(yàn)證該狀態(tài)的正確性)，蓄電池電量(滿電量)，涓流標(biāo)志位(涓流)等。如果當(dāng)前電源分系 統(tǒng)處于蓄電池單獨(dú)供電或聯(lián)合供電狀態(tài)，則主要通過判斷母線電壓及主誤差放大器電壓是 否在放電域范圍內(nèi)，蓄電池電壓的大小(隨著放電的進(jìn)行逐漸減小)，電池電量的大小(在 安時(shí)計(jì)啟控后，電池電量逐漸減小，放電電量逐漸增加)，以及蓄電池與供出的電能是否與 負(fù)載消耗的電能守恒，來(lái)給出該狀態(tài)下電源分系統(tǒng)是否正常的結(jié)論。
電源工作狀態(tài)異常報(bào)警模塊，當(dāng)電源分系統(tǒng)中的參數(shù)發(fā)生異常變化時(shí)進(jìn)行異常報(bào)
壑； 圖形化顯示模塊，顯示電源分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果和異常報(bào)警信息。顯示信息包
括電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)、監(jiān)視參數(shù)和報(bào)警信息。 如圖2所示，本發(fā)明的工作流程如下 (1)建立衛(wèi)星電源分系統(tǒng)三種供電方式的關(guān)鍵參數(shù)以及參數(shù)的取值范圍，生成電 源工作狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)； (2)接收衛(wèi)星的下行實(shí)時(shí)遙測(cè)幀，采集地面測(cè)試設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)； (3)將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，統(tǒng)一數(shù)據(jù)的格式，為后續(xù)電源數(shù)據(jù)處理模塊提供標(biāo)準(zhǔn)
的、統(tǒng)一的、格式化的數(shù)據(jù)。 (4)對(duì)接收到的遙測(cè)幀進(jìn)行解幀處理，獲取遙測(cè)參數(shù)的原碼值和工程值，同時(shí)直接 獲取經(jīng)過歸一化處理的電源分系統(tǒng)地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)的工程值。 (5)對(duì)電源工作狀態(tài)進(jìn)行判讀，根據(jù)當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)工程值所對(duì)應(yīng)的參數(shù)代號(hào)， 從電源工作狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取與該參數(shù)代號(hào)相對(duì)應(yīng)的判據(jù)，確定電源分系統(tǒng)中蓄電池組和太陽(yáng)電池陣的供電方式并確定電源分系統(tǒng)的工作狀態(tài)； (6)判定電源工作方式和電源工作狀態(tài)是否存在異常，如果存在異常，則進(jìn)行報(bào)警 處理，并以圖形化的形式進(jìn)行報(bào)警顯示；如果不存在異常，則以圖形界面方式顯示電源分系 統(tǒng)的工作狀態(tài)和電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)和地面測(cè)試設(shè)備的工程值。
本發(fā)明未詳細(xì)描述內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
權(quán)利要求
一種衛(wèi)星電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)，其特征在于包括電源數(shù)據(jù)采集模塊、電源數(shù)據(jù)歸一化處理模塊、電源數(shù)據(jù)處理模塊、電源工作狀態(tài)調(diào)度模塊、電源工作狀態(tài)判讀模塊、電源工作狀態(tài)異常報(bào)警模塊和圖形化顯示模塊；電源數(shù)據(jù)采集模塊，接收電源分系統(tǒng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)；電源數(shù)據(jù)歸一化處理模塊，將電源數(shù)據(jù)采集模塊接收的遙測(cè)數(shù)據(jù)和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理形成統(tǒng)一格式的電源分系統(tǒng)數(shù)據(jù)；電源數(shù)據(jù)處理模塊，對(duì)經(jīng)過歸一化處理的電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行解格式處理，得到電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)的工程值，同時(shí)電源數(shù)據(jù)處理模塊直接獲取經(jīng)過歸一化處理的電源分系統(tǒng)地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)的工程值；電源工作狀態(tài)調(diào)度模塊，根據(jù)電源數(shù)據(jù)處理模塊處理的電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)工程值所對(duì)應(yīng)的參數(shù)代號(hào)，從電源工作狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取與該參數(shù)代號(hào)相對(duì)應(yīng)的判據(jù)；電源工作狀態(tài)判讀模塊，利用電源工作狀態(tài)調(diào)度模塊調(diào)取的判據(jù)對(duì)電源數(shù)據(jù)處理模塊處理后的電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行判斷，確定出衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的供電方式以及電源分系統(tǒng)的工作狀態(tài)；電源工作狀態(tài)異常報(bào)警模塊，當(dāng)電源分系統(tǒng)中的參數(shù)發(fā)生異常變化時(shí)進(jìn)行異常報(bào)警；圖形化顯示模塊，顯示電源分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果和異常報(bào)警信息。
全文摘要
一種衛(wèi)星電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)，包括電源數(shù)據(jù)采集模塊、電源數(shù)據(jù)歸一化處理模塊、電源數(shù)據(jù)處理模塊、電源工作狀態(tài)調(diào)度模塊、電源工作狀態(tài)判讀模塊、電源工作狀態(tài)異常報(bào)警模塊和圖形化顯示模塊。本發(fā)明根據(jù)采集處理的電源分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值和地面測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)工程值從電源工作狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)調(diào)用相應(yīng)的判據(jù)，根據(jù)判據(jù)對(duì)電源分析的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷、報(bào)警、顯示，降低了測(cè)試人員的工作強(qiáng)度，解決了人工監(jiān)視判斷過程中，因人而異，容易出錯(cuò)等問題，確保了電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)判讀的一致性，提高了衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的工作可靠性。
文檔編號(hào)G01R31/40GK101713818SQ20091023762
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者劉洋, 姬云龍, 張?jiān)葡? 李敬博, 王志勇, 趙生林, 閻梅芝 申請(qǐng)人:航天東方紅衛(wèi)星有限公司;大田基業(yè)軟件(北京)有限公司