衛(wèi)星熱真空試驗(yàn)地面供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種衛(wèi)星熱真空試驗(yàn)地面供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星熱真空試驗(yàn)全階段電測(cè)試，包括熱真空試驗(yàn)前電測(cè)試、真空放電試驗(yàn)、熱平衡試驗(yàn)、熱真空試驗(yàn)、熱真空試驗(yàn)后電測(cè)試等階段，配合熱控系統(tǒng)試驗(yàn)工況完成熱平衡試驗(yàn)，獲取衛(wèi)星溫度分布數(shù)據(jù)；考核衛(wèi)星在真空高、低溫環(huán)境下的工作性能，驗(yàn)證各系統(tǒng)之間的性能匹配性和協(xié)調(diào)性。
[0003]真空罐關(guān)罐后，開(kāi)始抽真空，當(dāng)真空罐壓力下降到6000Pa時(shí)，衛(wèi)星按主動(dòng)段加電(外電)，當(dāng)真空罐壓力達(dá)到2000Pa時(shí)，衛(wèi)星轉(zhuǎn)為內(nèi)電；當(dāng)壓力達(dá)到約1.3Pa時(shí)，衛(wèi)星轉(zhuǎn)外電，整個(gè)抽真空和氣壓穩(wěn)定在0.65Pa過(guò)程大約需要27小時(shí)，加上衛(wèi)星重新加電和通液氮降溫過(guò)程，整個(gè)過(guò)程需要耗費(fèi)大量人力、物力，完成一次熱真空試驗(yàn)代價(jià)昂貴。
[0004]衛(wèi)星電源系統(tǒng)是整星功率提供者，電源系統(tǒng)的可靠性、安全性關(guān)系到整星的安全。衛(wèi)星熱真空測(cè)試過(guò)程中由于條件的限制，不能采用太陽(yáng)電池陣供電，取而代之的是衛(wèi)星太陽(yáng)模擬陣，用于完成對(duì)衛(wèi)星的外部充供電和脫落、分離插頭線包的供電，發(fā)控臺(tái)控制功率輸出通斷，通過(guò)脫落插頭為星上單機(jī)供電，通過(guò)真空罐內(nèi)低頻轉(zhuǎn)接電纜連接星上滑環(huán)，滑環(huán)與電源分系統(tǒng)單機(jī)連接來(lái)為衛(wèi)星提供供電充電電源。
[0005]通過(guò)對(duì)衛(wèi)星熱真空試驗(yàn)過(guò)程中滑環(huán)供電機(jī)理進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):單獨(dú)依靠滑環(huán)供電可能由于滑環(huán)故障導(dǎo)致衛(wèi)星整星供電單點(diǎn)失效，耗費(fèi)大量資源建立的模擬空間環(huán)境試驗(yàn)不能繼續(xù)，極大浪費(fèi)試驗(yàn)資源，影響衛(wèi)星研制進(jìn)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中衛(wèi)星熱真空試驗(yàn)可能出現(xiàn)的滑環(huán)供電單點(diǎn)失效問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星熱真空試驗(yàn)地面供電系統(tǒng)，以確保試驗(yàn)?zāi)軌蚶^續(xù)進(jìn)行。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0008]一種衛(wèi)星熱真空試驗(yàn)地面供電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)模擬陣、發(fā)控臺(tái)、外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)、內(nèi)轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)以及法蘭盤(pán)；所述太陽(yáng)模擬陣和發(fā)控臺(tái)之間通過(guò)供充電電路連接，所述發(fā)控臺(tái)通過(guò)外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)與法蘭盤(pán)相連接，所述法蘭盤(pán)通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)分別與衛(wèi)星的脫落插頭和滑環(huán)相連接；
[0009]其中:
[0010]所述太陽(yáng)模擬陣將三相交流電轉(zhuǎn)換為恒流源，為衛(wèi)星提供供充電電源；
[0011]所述發(fā)控臺(tái)通過(guò)對(duì)供充電鏈路進(jìn)行通斷控制及狀態(tài)監(jiān)視，同時(shí)采集衛(wèi)星上的蓄電池電壓、平臺(tái)母線電壓、平臺(tái)母線電流等星上模擬量信號(hào)；
[0012]所述外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)將供充電電源分為兩路，其中一路通過(guò)法蘭盤(pán)和內(nèi)轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)連接至衛(wèi)星的滑環(huán)，再經(jīng)滑環(huán)通道將輸出功率連接至衛(wèi)星的分流器和充放電調(diào)節(jié)器；其中另一路通過(guò)法蘭盤(pán)和內(nèi)轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)連接至脫落插頭，再由脫落插頭通道將輸出功率連接至衛(wèi)星的分流器和充放電調(diào)節(jié)器。
[0013]優(yōu)選地，所述法蘭盤(pán)設(shè)有多個(gè)Y27II1-2255型號(hào)轉(zhuǎn)接接口，為外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)和內(nèi)轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)提供轉(zhuǎn)接插頭。
[0014]優(yōu)選地，所述滑環(huán)通道的供電端和充電端之間通過(guò)短接方式連接，用于檢驗(yàn)滑環(huán)供電通道熱真空性能，即，滑環(huán)供電通道是否能夠經(jīng)受高低溫考驗(yàn)。
[0015]優(yōu)選地，所述脫落插頭通道由一路小功率信號(hào)和三路供充電大功率信號(hào)合并為256芯脫落插頭通道連接至衛(wèi)星的分流器和充放電調(diào)節(jié)器。
[0016]優(yōu)選地，所述小功率信號(hào)包括如下任一項(xiàng)或任多項(xiàng):
[0017]平臺(tái)母線電壓、平臺(tái)母線電流、蓄電池電壓等星上模擬量信號(hào)；
[0018]有線控制信號(hào)；
[0019]星上狀態(tài)量信號(hào)；
[0020]觸點(diǎn)類(lèi)信號(hào)。
[0021]優(yōu)選地，所述供充電大功率信號(hào)包括如下任一項(xiàng)或任多項(xiàng):
[0022]供電陣大功率輸出；
[0023]充電陣大功率輸出；
[0024]脫插分咼功率輸出。
[0025]優(yōu)選地，所述供充電鏈路采用低頻電纜；所述外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)和內(nèi)轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)均采用低頻轉(zhuǎn)接電纜。
[0026]優(yōu)選地，所述太陽(yáng)模擬陣包括本地控制模塊和遠(yuǎn)程控制模塊；所述遠(yuǎn)程控制模塊與總控終端通信連接；所述本地控制模塊和遠(yuǎn)程控制模塊根據(jù)控制指令設(shè)置并輸出供充電電源的電壓和電流以及過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)。
[0027]優(yōu)選地，所述太陽(yáng)模擬陣還包括顯示模塊，所述顯示模塊用于顯示太陽(yáng)模擬陣的工作狀態(tài)和工作參數(shù)，并實(shí)時(shí)記錄控制指令的執(zhí)行內(nèi)容、指令號(hào)以及指令執(zhí)行時(shí)間。
[0028]本發(fā)明提供的衛(wèi)星熱真空試驗(yàn)地面供電系統(tǒng)，太陽(yáng)模擬陣將三相交流電轉(zhuǎn)換為恒流源輸出為衛(wèi)星提供供充電電源；發(fā)控臺(tái)對(duì)供充電鏈路進(jìn)行通斷控制、狀態(tài)監(jiān)視，同時(shí)采集星上蓄電池和平臺(tái)母線電壓；法蘭盤(pán)連接內(nèi)轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)和外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)的轉(zhuǎn)接盤(pán)；內(nèi)轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)分別連接衛(wèi)星的滑環(huán)和脫落插頭，外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)通過(guò)控制臺(tái)和供充電鏈路與太陽(yáng)模擬陣連接；所述太陽(yáng)模擬陣通過(guò)供充電鏈路(低頻電纜)連接至發(fā)控臺(tái)，所述發(fā)控臺(tái)可以根據(jù)測(cè)試指令控制供充電鏈路通斷，在發(fā)控臺(tái)的電源功率出口端利用外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)將地面電源供電電纜一分為二，一路經(jīng)法蘭盤(pán)連接到衛(wèi)星滑環(huán)模擬衛(wèi)星在軌狀態(tài)由太陽(yáng)陣帆板供電，考核滑環(huán)在高低溫環(huán)境下工作性能；另一路由脫落插頭將地面供電功率輸入到分流器和充放電調(diào)節(jié)器，以備滑環(huán)故障時(shí)能夠有備份通道為衛(wèi)星供電。
[0029]所述太陽(yáng)模擬陣完成以下功能:
[0030]所述太陽(yáng)模擬陣通過(guò)軟件與總控終端通信連接，用以將總控終端的測(cè)試指令發(fā)送至所述太陽(yáng)模擬陣，并接收太陽(yáng)模擬陣控制器的反饋信息，對(duì)所述太陽(yáng)模擬陣進(jìn)行遠(yuǎn)程控制;
[0031]根據(jù)指令設(shè)置并輸出供電充電源的電壓電流，過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)；
[0032]以數(shù)字和圖形化形式顯示太陽(yáng)模擬陣的各種工作狀態(tài)及工作參數(shù)；
[0033]所述顯示模塊用以實(shí)時(shí)顯示太陽(yáng)模擬陣各種工作狀態(tài)、工作參數(shù)，并實(shí)時(shí)記錄指令執(zhí)行內(nèi)容、指令號(hào)、執(zhí)行時(shí)間。
[0034]所述發(fā)控臺(tái)完成以下功能:
[0035]接收指令控制執(zhí)行器中功率輸出通道磁保持繼電器通斷，完成衛(wèi)星加斷電、保證低頻線路操作安全；
[0036]采集各功率輸出通道開(kāi)關(guān)狀態(tài)，采集星上蓄電池和平臺(tái)母線電壓、電流并顯示；
[0037]通過(guò)低頻電纜與脫落插頭連接，提供供電、充電、信號(hào)采集和控制指令發(fā)送鏈路。
[0038]所述外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)完成以下功能:
[0039]在發(fā)控臺(tái)電源功率出口端利用外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)將地面電源供電電纜一分為二，一路經(jīng)法蘭盤(pán)連接到衛(wèi)星滑環(huán)模擬衛(wèi)星在軌狀態(tài)由太陽(yáng)陣帆板供電，考核滑環(huán)在高低溫環(huán)境下工作性能；另一路由脫落插頭將地面供電功率輸入到分流器和充放電調(diào)節(jié)器，以備滑環(huán)故障時(shí)能夠有備份通道為衛(wèi)星供電。
[0040]所述法蘭盤(pán)包含多個(gè)Y27II1-2255型號(hào)轉(zhuǎn)接接口，為外轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)和內(nèi)轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)提供轉(zhuǎn)接插頭。
[0041]所述滑環(huán)部分由于沒(méi)有安裝太陽(yáng)陣電池片，不能實(shí)際提供電源，所以采用滑環(huán)供電端和充電端短接方式來(lái)檢驗(yàn)滑環(huán)供電通道熱真空性能，供電通道是否能夠經(jīng)受高低溫考驗(yàn)?；h(huán)通道輸出功率連接至分流器和充放電調(diào)節(jié)器。
[0042]所述脫落插頭通道由一路小功率信號(hào)和三路供充電大功率信號(hào)合并為256芯脫落插頭連接至衛(wèi)星，按照星上電纜連接技術(shù)要求連接至分流器和充放電調(diào)節(jié)器。
[0043]本發(fā)明提供的衛(wèi)星熱真空試驗(yàn)地面供電系統(tǒng)，其連接、供電方法按照以下步驟操作:
[0044]1、按照電測(cè)試設(shè)備連接細(xì)則要求對(duì)太陽(yáng)模擬陣、發(fā)控臺(tái)、轉(zhuǎn)接電纜網(wǎng)進(jìn)行連接；
[0045]2、檢查發(fā)控臺(tái)輸出功率通道與衛(wèi)星滑環(huán)連接，另一路與脫落插頭連接的功率輸出通道暫時(shí)斷開(kāi)；
[0046]3、地面按照測(cè)試要求進(jìn)行太陽(yáng)模擬陣供充電電源的電壓電流設(shè)置并輸出；
[0047]4、如果滑環(huán)通道供電出現(xiàn)故障，設(shè)置衛(wèi)星轉(zhuǎn)內(nèi)電，太陽(yáng)模擬陣的供充電電源(供電陣、充電陣)不輸出，發(fā)控臺(tái)斷開(kāi)功率輸出通道(供充電鏈路)；
[0048]5、連接