CN106500833A - 基于振动传感器的星载振动监测装置 - Google Patents

基于振动传感器的星载振动监测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106500833A
CN106500833A CN201610920812.7A CN201610920812A CN106500833A CN 106500833 A CN106500833 A CN 106500833A CN 201610920812 A CN201610920812 A CN 201610920812A CN 106500833 A CN106500833 A CN 106500833A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vibrating sensor
vibration monitoring
monitoring unit
information network
pilot system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610920812.7A
Other languages
English (en)
Inventor
杨勇
孙延博
张历涛
周丽平
赵发刚
刘兴天
黄俊杰
虞自飞
姚赛金
钟鸣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Satellite Engineering
Original Assignee
Shanghai Institute of Satellite Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Satellite Engineering filed Critical Shanghai Institute of Satellite Engineering
Priority to CN201610920812.7A priority Critical patent/CN106500833A/zh
Publication of CN106500833A publication Critical patent/CN106500833A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups

Abstract

本发明提供的一种空间信息网络天基试验系统，包括：第一振动传感器、第二振动传感器和振动监测单元；其中所述第一振动传感器及所述第二振动传感器分别设置在卫星上；所述振动监测单元设置在卫星的服务舱内；所述第一振动传感器及所述第二振动传感器分别通过线缆与所述振动监测单元连接。本发明具有以下优势：1)同时支持三种数据处理模式，包括原始数据存储和下传模式，数据FFT变换并下传频域的频率、幅值和相位数据模式，数据挑点并下传时域各采集点的最大值数据模式；2)对振动监测单元，进行了限流保护、防浪涌和看门狗等安全性设计；3)为振动监测单元，设计预留了1路5V/1A外部供电输出和1路RS422数据通信通道。

Description

基于振动传感器的星载振动监测装置
技术领域
本发明涉及航天器，尤其涉及一种基于振动传感器的星载振动监测装置。
背景技术
卫星从发射到完成飞行任务的整个过程中要经历各种复杂的力学环境作用，为防止卫星因主动段的振动导致的破坏，目前卫星在设计时都留有较大的裕度，增加了卫星的研制成本及研制周期。另一方面，随着运载火箭技术的发展，对于火箭上面级的振动量级的研究仍处于仿真阶段，并未得到实际测量数据的支撑，理论研究成果并未得到实践的验证。为了增加针对卫星主动段力学环境真实情况的了解，使卫星技术要求里具有针对性的抗振指标，对卫星主动段的力学环境进行分析研究是急迫需要解决的问题，这也是星载振动监测装置研制的主要意义。
随着航天器性能的提升，微振动对在轨卫星主要载荷的性能指标的影响越来越被重视，微振动抑制技术，特别是主动式隔振技术的应用需求也日趋显现和重要，通过监测为主动隔振控制提供数据支持，更增加了星载振动监测装置研制的意义。同时，结合针对卫星等航天器对体积、重量和功耗的综合要求，在满足力学环境监测的同时，优化装置的体积、重量和功耗也是星载振动监测装置的重要方面。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种在满足力学环境监测的同时，优化装置的体积、重量和功耗的基于振动传感器的星载振动监测装置。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种空间信息网络天基试验系统，包括：第一振动传感器、第二振动传感器和振动监测单元；其中所述第一振动传感器及所述第二振动传感器分别设置在卫星上；所述振动监测单元设置在卫星的服务舱内；所述第一振动传感器及所述第二振动传感器分别通过线缆与所述振动监测单元连接。
优选地，所述振动监测单元包括机壳以及设置在所述机壳内的信号处理电路板，在所述信号处理电路板上设有信号处理电路。
优选地，所述信号处理电路包括：第一传感电路和第二传感电路，所述第一传感电路和所述第二传感电路分别与所述第一振动传感器及所述第二振动传感器连接；信号选通和模/数采集模块，所述信号选通和模/数采集模块与所述第一传感电路和所述第二传感电路连接；数字处理模块，所述数字处理模块通过电平转换模块与所述信号选通和模/数采集模块连接；综合电子单元，所述综合电子单元通过接口与所述数字处理模块连接。
优选地，所述第一传感电路包括相互连接的第一信号拾取模块及第一放大滤波器；其中所述第一信号拾取模块与所述第一振动传感器连接，所述第一放大滤波器与所述信号选通和模/数采集模块连接。
优选地，所述第二传感电路包括相互连接的第二信号拾取模块及第二放大滤波器；其中所述第二信号拾取模块与所述第二振动传感器连接，所述第二放大滤波器与所述信号选通和模/数采集模块连接。
优选地，还包括第一传感器供电电路及第二传感器供电电路，所述第一传感器供电电路及所述第二传感器供电电路分别与所述第一振动传感器及所述第二振动传感器连接。
优选地，还包括看门狗，所述看门狗与所述电平转换模块连接。
优选地，还包括闪存，所述闪存与所述数字处理模块连接。
优选地，还包括供电电路，所述供电电路与外界的供配点单元连接。
优选地，所述接口为RS422接口。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1)同时支持三种数据处理模式，包括原始数据存储和下传模式，数据FFT变换并下传频域的频率、幅值和相位数据模式，数据挑点并下传时域各采集点的最大值数据模式；
2)对振动监测单元，进行了限流保护、防浪涌和看门狗等安全性设计；
3)为振动监测单元，设计预留了1路5V/1A外部供电输出和1路RS422数据通信通道。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明基于振动传感器的星载振动监测装置原理图；
图2为本发明基于振动传感器的星载振动监测装置振动监测单元的信号处理电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明基于振动传感器的星载振动监测装置包括第一振动传感器、第二振动传感器和振动监测单元，如图1所示。
第一振动传感器和第二振动传感器分别安装在星体上需要进行力学环境监测的位置，振动监测单元安装在卫星服务舱内，第一振动传感器和第二振动传感器与振动监测单元之间分别通过专用线缆连接，振动监测单元的供电接口、RS422通信接口分别与星上供配电单元和综合电子单元连接。
第一振动传感器和第二振动传感器的重量仅为9.3克，体积仅为14立方毫米，支持胶接和螺纹连接两者安装方式。
如图2所示，振动监测单元由机壳和信号处理电路板组成，振动监测单元的机壳包括框体、上盖板、下盖板和螺钉组成；振动监测单元的信号处理电路板为单板结构，信号处理电路板安装和固定在壳体内部，并通过固定在机壳上的电连接器与外部连接。
振动监测单元的重量仅为1.175千克，体积仅为196毫米×166毫米×35毫米，功耗小于8W，通过4个M4的螺钉与星体连接。
振动监测单元中使用的电子元器件质量等级工业级比率达到95％以上，较其他星载振动监测装置，极大的降低了装置的研制成本。
信号处理电路包括：第一传感电路和第二传感电路，第一传感电路和第二传感电路分别与第一振动传感器及第二振动传感器连接；信号选通和模/数采集模块，信号选通和模/数采集模块与第一传感电路和第二传感电路连接；数字处理模块，数字处理模块通过电平转换模块与信号选通和模/数采集模块连接；综合电子单元，综合电子单元通过接口与数字处理模块连接。
第一传感电路包括相互连接的第一信号拾取模块及第一放大滤波器；其中第一信号拾取模块与第一振动传感器连接，第一放大滤波器与信号选通和模/数采集模块连接。
第二传感电路包括相互连接的第二信号拾取模块及第二放大滤波器；其中第二信号拾取模块与第二振动传感器连接，第二放大滤波器与信号选通和模/数采集模块连接。
第一传感器供电电路及第二传感器供电电路分别与第一振动传感器及第二振动传感器连接。
看门狗与电平转换模块连接；闪存与数字处理模块连接；供电电路与外界的供配点单元连接。
接口为RS422接口。
振动监测单元同时支持三种数据处理模式，包括原始数据存储和下传模式，数据FFT变换并下传频域的频率、幅值和相位数据模式，数据挑点并下传时域各采集点的最大值数据模式。
振动监测单元进行了限流保护、防浪涌和看门狗等安全性设计。
振动监测单元设计预留了1路5V/1A外部供电输出和1路RS422数据通信通道。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种空间信息网络天基试验系统，其特征在于，包括：第一振动传感器、第二振动传感器和振动监测单元；其中
所述第一振动传感器及所述第二振动传感器分别设置在卫星上；
所述振动监测单元设置在卫星的服务舱内；
所述第一振动传感器及所述第二振动传感器分别通过线缆与所述振动监测单元连接。
2.根据权利要求1所述的空间信息网络天基试验系统，其特征在于，所述振动监测单元包括机壳以及设置在所述机壳内的信号处理电路板，在所述信号处理电路板上设有信号处理电路。
3.根据权利要求2所述的空间信息网络天基试验系统，其特征在于，所述信号处理电路包括：
第一传感电路和第二传感电路，所述第一传感电路和所述第二传感电路分别与所述第一振动传感器及所述第二振动传感器连接；
信号选通和模/数采集模块，所述信号选通和模/数采集模块与所述第一传感电路和所述第二传感电路连接；
数字处理模块，所述数字处理模块通过电平转换模块与所述信号选通和模/数采集模块连接；
综合电子单元，所述综合电子单元通过接口与所述数字处理模块连接。
4.根据权利要求3所述的空间信息网络天基试验系统，其特征在于，所述第一传感电路包括相互连接的第一信号拾取模块及第一放大滤波器；其中
所述第一信号拾取模块与所述第一振动传感器连接，所述第一放大滤波器与所述信号选通和模/数采集模块连接。
5.根据权利要求3所述的空间信息网络天基试验系统，其特征在于，所述第二传感电路包括相互连接的第二信号拾取模块及第二放大滤波器；其中
所述第二信号拾取模块与所述第二振动传感器连接，所述第二放大滤波器与所述信号选通和模/数采集模块连接。
6.根据权利要求3所述的空间信息网络天基试验系统，其特征在于，还包括第一传感器供电电路及第二传感器供电电路，所述第一传感器供电电路及所述第二传感器供电电路分别与所述第一振动传感器及所述第二振动传感器连接。
7.根据权利要求3所述的空间信息网络天基试验系统，其特征在于，还包括看门狗，所述看门狗与所述电平转换模块连接。
8.根据权利要求3所述的空间信息网络天基试验系统，其特征在于，还包括闪存，所述闪存与所述数字处理模块连接。
9.根据权利要求3所述的空间信息网络天基试验系统，其特征在于，还包括供电电路，所述供电电路与外界的供配点单元连接。
10.根据权利要求3所述的空间信息网络天基试验系统，其特征在于，所述接口为RS422接口。
CN201610920812.7A 2016-10-21 2016-10-21 基于振动传感器的星载振动监测装置 Pending CN106500833A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610920812.7A CN106500833A (zh) 2016-10-21 2016-10-21 基于振动传感器的星载振动监测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610920812.7A CN106500833A (zh) 2016-10-21 2016-10-21 基于振动传感器的星载振动监测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106500833A true CN106500833A (zh) 2017-03-15

Family

ID=58319432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610920812.7A Pending CN106500833A (zh) 2016-10-21 2016-10-21 基于振动传感器的星载振动监测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106500833A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108986436A (zh) * 2018-06-19 2018-12-11 上海卫星工程研究所 一种用于卫星振动数据传输的通信系统
CN113225149A (zh) * 2021-04-26 2021-08-06 中国人民解放军国防科技大学 分布式微小卫星微振动信号采集系统及其应用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6189382B1 (en) * 1999-11-05 2001-02-20 Litton Systems, Inc. Vibratory sensor with self-calibration and low noise digital conversion
CN102829857A (zh) * 2012-08-10 2012-12-19 上海卫星工程研究所 一种卫星空运振动响应监测方法
CN102865916A (zh) * 2012-09-10 2013-01-09 中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所 基于arm的星载振动信号高速测量系统
CN102878989A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 航天东方红卫星有限公司 一种利用星载线加速度计进行三轴角振动测量的方法
CN103699068A (zh) * 2013-12-06 2014-04-02 上海卫星工程研究所 卫星太阳帆板振动监测无线通信节点系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6189382B1 (en) * 1999-11-05 2001-02-20 Litton Systems, Inc. Vibratory sensor with self-calibration and low noise digital conversion
CN102829857A (zh) * 2012-08-10 2012-12-19 上海卫星工程研究所 一种卫星空运振动响应监测方法
CN102865916A (zh) * 2012-09-10 2013-01-09 中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所 基于arm的星载振动信号高速测量系统
CN102878989A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 航天东方红卫星有限公司 一种利用星载线加速度计进行三轴角振动测量的方法
CN103699068A (zh) * 2013-12-06 2014-04-02 上海卫星工程研究所 卫星太阳帆板振动监测无线通信节点系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108986436A (zh) * 2018-06-19 2018-12-11 上海卫星工程研究所 一种用于卫星振动数据传输的通信系统
CN113225149A (zh) * 2021-04-26 2021-08-06 中国人民解放军国防科技大学 分布式微小卫星微振动信号采集系统及其应用方法
CN113225149B (zh) * 2021-04-26 2022-07-01 中国人民解放军国防科技大学 分布式微小卫星微振动信号采集系统及其应用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206311965U (zh) 一种卫星控制系统小型模块化测试设备
US20200386545A1 (en) New Submerged Buoy Data Acquisition System
CN106500833A (zh) 基于振动传感器的星载振动监测装置
CN102033494A (zh) 一种面向飞行控制仿真的信号调理装置
CN102495646B (zh) 一种具有可重构功能的飞轮模拟器
CN109353545A (zh) 一种微卫星一体化总体构型
JP2710909B2 (ja) 検査系を備えた姿勢軌道制御系
CN103543795A (zh) 一种便携式远程指控装置
CN105676755A (zh) 一种双核飞控计算机
CN110174902A (zh) 用于微小卫星的磁强计/mems陀螺组合系统
CN108199760B (zh) 一种适应在轨动态配置的卫星电子系统架构
CN103901881A (zh) 用于运载火箭等效器系统兼容多种测试状态的装置
CN202582591U (zh) 大气数据系统自动检测设备
CN208460081U (zh) 一种飞行数据采集器
CN207148198U (zh) 一种基于分流器原理的电子式电流互感器
CN107450528A (zh) 固定节点手机自动化测试设备
CN205450663U (zh) 一种飞控系统及无人机
CN106950885A (zh) 一种信号的时域和频域分析系统
CN115344524A (zh) 一种基于soc平台的综合数据采集系统
CN106790328A (zh) 机载分布式采集系统
CN109144090A (zh) 一种网络化通信的分布式无人机自驾仪
CN113225149B (zh) 分布式微小卫星微振动信号采集系统及其应用方法
CN110955628B (zh) 基于采样地址的模拟量遥测采集方法及采集系统
CN202126902U (zh) 一种数字量可调电阻装置
CN110844114B (zh) 一种便携式浮空器测试系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170315