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原文传递一种星载间隙性工作载荷系统

专利名称：	一种星载间隙性工作载荷系统
摘要：	本发明公开了一种星载间隙性工作载荷系统，所述载荷系统包括：大功率子系统和一个由多台设备组成的组合子系统，所述载荷系统还包括：数控子系统和供配电子系统；所述数控子系统，用于随时接收地面的上注数据，产生系统上电和下电的控制信号，实现载荷系统测量工作按照预定时间开启和结束，当测量工作开启时，用于开展信号采集、信号处理并对组合子系统及大功率子系统进行控制、下传测量结果；所述供配电子系统，用于接收数控子系统的控制信号，通过组合控制继电器及第二级DC‑DC的禁止转换输入端，实现载荷系统的分时分步骤上电及下电。本发明的载荷系统在卫星将其供电接通后，无需卫星公共服务系统的其它参与就能够自主开展测量工作及转入待机状态。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院国家空间科学中心
发明人：	唐月英;张云华;张经文;孙茂华;何宝宇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201910122875.1
公开号：	CN109823574A
代理机构：	北京方安思达知识产权代理有限公司
代理人：	陈琳琳;杨青
分类号：	B64G1/42(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	100190 北京市海淀区中关村南二条1号
主权项：	1.一种星载间隙性工作载荷系统，该系统具有自主启动测量和转待机的功能，所述载荷系统包括：大功率子系统和一个由多台设备组成的组合子系统，其特征在于，所述载荷系统还包括：数控子系统和供配电子系统；所述数控子系统，用于随时接收地面的上注数据，产生系统上电和下电的控制信号，实现载荷系统测量工作按照预定时间开启和结束，当测量工作开启时，用于开展信号采集、信号处理并对组合子系统及大功率子系统进行控制、下传测量结果；所述供配电子系统，用于接收卫星提供的一次母线电源，经过两级DC-DC转换，得到各设备所需直接工作电压，还用于接收数控子系统的控制信号，通过组合控制继电器及第二级DC-DC的禁止转换输入端，实现载荷系统的分时分步骤上电及下电。 2.根据权利要求1所述的星载间隙性工作载荷系统，其特征在于，所述供配电子系统接收卫星提供的100V一次母线；所述供配电子系统包括：用于为组合子系统供电的第一电路；用于为数控子系统供电的第二电路和用于为大功率子系统供电的第三电路；所述第一电路包括：第一继电器、第一100V转28V功能模块和并联的28V输入的第1组DC-DC、第2组DC-DC和第3组DC-DC；该三组DC-DC为第二级DC-DC；所述第一继电器用于接收数控子系统发送的控制信号ON_POWER1/OFF_POWER1，总控组合子系统的上电/下电；所述第一100V转28V功能模块，用于将100V电压转换为28V，得到组合子系统二次母线电源，所述第1组DC-DC是否输出电压仅受第一继电器控制；所述第2组DC-DC和第3组DC-DC分别接收数控子系统发送的控制信号ONOFF_POWER2和ONOFF_POWER3，控制其是否转换输出电压；3组DC-DC用于为组合子系统的各设备提供所需工作电压；所述第二电路包括：第二100V转28V功能模块，用于将100V电压转换为28V，作为数控子系统的二次母线电源；所述第三电路包括第二继电器；用于接收数控子系统发送的控制信号ON_POWER2/OFF_POWER2，实现大功率子系统的上电/下电。 3.根据权利要求2所述的星载间隙性工作载荷系统，其特征在于，所述100V转28V功能模块包括：熔断器、浪涌抑制、EMI滤波及100V转28V的DC-DC。 4.根据权利要求2所述的星载间隙性工作载荷系统，其特征在于，所述28V输入的第二级DC-DC的INH引脚悬空，或当连接到该引脚的控制信号为高电平时，DC-DC正常转换输出电压；当连接到该引脚的控制信号为低电平时，则DC-DC不工作输出电压为0。 5.根据权利要求4所述的星载间隙性工作载荷系统，其特征在于，所述控制信号控制一组即多个DC-DC，每个DC-DC的INH引脚均通过一个外部二级管再连接到该控制信号上。 6.根据权利要求2-5之一所述的星载间隙性工作载荷系统，其特征在于，所述数控子系统包括电源模块、通讯模块和数控模块；所述电源模块，用于接收第二100V转28V功能模块输出的28V二次电源，为通讯模块持续输出+5V电源，使通讯模块常加电；用于为数控模块供电的一组DC-DC，该组DC-DC接收通讯模块产生的ONOFF_POWER1控制信号，控制数控模块的上电和下电；所述通讯模块，用于根据地面的上注数据，产生输入到第一继电器的控制信号ON_POWER1/OFF_POWER1和第二继电器的控制信号ON_POWER2/OFF_POWER2；产生输入到3组DC-DC的电平信号ONOFF_POWER1、ONOFF_POWER2和ONOFF_POWER3；所述数控模块，用于在上电后接收通讯模块发送的测量工作参数，控制载荷系统开始测量工作。 7.根据权利要求6所述的星载间隙性工作载荷系统，其特征在于，所述通讯模块包括：1553B总线通讯、用于实现管理与通讯功能的中央处理单元、RAM和达林顿驱动器；所述中央处理单元，用于通过1553B总线通讯接收卫星广播消息、接收地面的上注数据并存放在RAM中；所述上注数据包括载荷系统在轨运行期间的多个测量计划的开始时间、结束时间以及测量所需参数；还用于自守时并根据接收到的卫星广播时间进行校时，得到当前时间；用于循环查询RAM数据注入存储区尚未执行的带执行时间的事件；当当前时间与某事件的执行时间相同时，则执行该事件，若该事件为开始某种测量工作，则依次产生一个低电平脉冲ON_POWER1、将ONOFF_POWER1变高电平、将ONOFF_POWER2变高电平、将ONOFF_POWER3变高电平和产生一个低电平脉冲ON_POWER2，等待载荷系统全部上电，并完成初始化，然后向数控模块转发本次测量工作参数；若该事件为转待机模式，则依次产生一个低电平脉冲OFF_POWER2、将ONOFF_POWER3变低电平、将ONOFF_POWER2变低电平、将ONOFF_POWER1变低电平和产生一个低电平脉冲OFF_POWER1，载荷系统分5步下电；所述达林顿驱动器，用于驱动输出4路脉冲信号：ON_POWER1、OFF_POWER1、ON_POWER2和OFF_POWER2；驱动输出3个电平信号：ONOFF_POWER1、ONOFF_POWER2和ONOFF_POWER3。 8.根据权利要求7所述的星载间隙性工作载荷系统，其特征在于，所述数控子系统具备待机模式，待机时数控模块下电。 9.根据权利要求8所述的星载间隙性工作载荷系统，其特征在于，所述数控模块包括：具有“冷备”功能并且能实现5V与3.3V逻辑电平转换的收发器，该收发器为数控模块与通讯模块的接口器件；当测量工作时，所述数控模块上电，该收发器实现5V与3.3V逻辑电平转换；所述载荷系统待机时数控模块下电，收发器起“冷备”及隔离作用。 10.根据权利要9所述的星载间隙性工作载荷系统，其特征在于，所述数控模块包括数控FPGA，其内开辟一片双口RAM与通讯模块进行双向数据通讯。
所属类别：	发明专利