CN108418736B - 支持航天器在轨构型变化的1553b总线系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统及控制方法，包括：基础模块，包括平台1553B总线、平台总线控制器、平台总线终端和总线开关指令发送设备；舱段分离构型变化模式模块、直接并网构型变化模式模块和/或间接并网构型变化模式模块。本发明的支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统及其控制方法能够解决现有1553B总线系统应用不能满足航天器在轨构型变化对数据总线系统动态重构或重组的问题，保证航天器在轨构型变化前后1553B总线系统可以为平台提供可靠的数据通信服务。

Description

支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统及控制方法

技术领域

本发明涉及航天器电气领域，尤其涉及一种支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统及控制方法。

背景技术

1553B总线是一种开始用于航空，目前已得到广泛应用的主从式数据总线。大多数航天器通常采用1553B总线作为平台数据通信网络，实现分系统之间数据通信。在以往的航天器中采用1553B作为平台总线，总线系统配置构成在飞行任务期间没有变化。

随着我国载人航天工程任务的实施，载人航天器平台对数据通信网络需求与卫星有所不同，采用1553B总线系统作为载人航天器平台数据通信网络的通道，既要适应载人航天器在轨独立飞行期间的数据通信需求，又要适应返回、对接、组合体停靠、分离等在轨飞行任务期间的数据通信需求。

载人航天器在轨独立飞行期间构型保持不变，这与卫星在轨飞行是一样的，1553B总线系统只需作为信息网络的通道，总线系统配置构成在飞行任务期间没有变化，不需要1553B总线系统拓扑变化。而后者与卫星在轨飞行是不同的，载人航天器为完成返回、对接、组合体停靠、分离等飞行任务，需要进行舱段分离、多航天器对接形成组合体飞行、结束停靠后再分离恢复独立飞行的一个舱体构型不断变化的过程，为适应单个航天器舱段分离需求，载人航天器在轨飞行期间需要1553B总线系统实现从一个整体分解到局部的拓扑动态重构过程，同时又需要适应多个航天器组合或分离需求，需要不同的载人航天器1553B总线系统能够适应“各自独立工作，到并网共同工作互不影响，再到断网分离恢复独立工作”在轨网络拓扑动态重组过程。针对上述任务需求，需要设计一种支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统，解决现有1553B总线系统应用不能满足航天器在轨构型变化对数据总线系统动态重构或重组的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统及控制方法，保证在航天器在轨构型变化前后1553B总线系统可以为航天器提供可靠的数据通信服务。

为实现上述发明目的，本发明提供一种支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统，其特征在于，所述系统包括：

基础模块，包括平台1553B总线、平台总线控制器、平台总线终端和总线开关指令发送设备；

舱段分离构型变化模式模块、直接并网构型变化模式模块和/或间接并网构型变化模式模块。

根据本发明的一个方面，所述舱段分离构型变化模式模块包括：

穿舱连接器，用于实现单个航天器舱段间平台1553B总线主线的物理连接；

舱段分离用总线开关，设置在航天器内所述平台1553B总线主线上并位于所述穿舱连接器之前，用于实现航天器舱段间1553B总线网络的拓扑变化。

根据本发明的一个方面，所述直接并网构型变化模式模块包括：

直接并网对接1553B总线，包括直接并网对接1553B总线主线、匹配电阻；

直接并网对接连接器，用于实现航天器间所述直接并网用对接1553B总线主线的物理连接；

直接并网用总线开关，设置在需要实现直接并网的航天器内所述1553B总线主线和所述直接并网对接1553B总线主线之间，用于实现两个航天器1553B总线网络的对接重组和分离重构。

根据本发明的一个方面，所述间接并网构型变化模式模块包括：

间接并网对接1553B总线，包括间接并网对接1553B总线主线、间接并网对接1553B总线支线、总线耦合器、匹配电阻；

间接并网对接连接器，用于实现航天器间所述间接并网用对接1553B总线主线的物理连接；

间接并网总线转换设备，用于航天器内所述平台1553B总线与间接并网对接1553B总线的信息交互；

间接并网用总线开关，设置在需要实现间接并网的航天器的间接并网对接1553B总线主线上并位于所述间接并网对接连接器之前，用于实现两个航天器间接并网对接1553B总线网络的对接重组和分离重构。

根据本发明的一个方面，所述平台1553B总线包括平台1553B总线主线、平台1553B总线支线、总线耦合器和匹配电阻，所述平台1553B总线主线与所述平台1553B总线之间通过所述耦合器连接；

所述平台总线控制器为航天器中心计算机，用于控制各所述平台总线终端进行通信；

所述平台总线终端为航天器各分系统的计算机设备，在所述平台总线控制器的控制下完成通信；

所述总线开关指令发送设备作为所述平台1553B总线的总线终端，用于接收和发送指令。

为实现上述发明目的，本发明提供一种控制方法，包括:

根据航天器飞行时间或飞行事件在相应航天器舱段或航天器组合体分离前或对接后，分别设置分属于即将分离或对接的航天器舱段或航天器组合体的总线系统，使所述总线系统先于所述航天器舱段或航天器组合体分离而相互分离或后于所述航天器舱段或航天器组合体对接而相互连接。

根据本发明的一个方面，所述飞行时间为所述航天器舱段分离或航天器组合体分离的时间；

所述飞行事件为所述航天器舱段或航天器组合体对接形成组合体的过程，或者，

分别以模拟信号替代飞行时间或飞行事件，所述航天器舱单或航天器组合体的平台总线控制器根据各模拟信号控制所述总线开关指令发送设备设置总线开关状态。

根据本发明的一个方面，所述根据飞行时间设置总线系统为：根据所述航天器舱段分离或航天器组合体分离的时间，设置所述航天器舱段或航天器组合体分离用总线开关、直接并网总线开关、间接并网用总线开关，使分属于即将分离的所述航天器舱段或航天器组合体的1553B总线系统先于所述航天器舱段或航天器组合体的分离而相互断开。

根据本发明的一个方面，利用延时指令设置处于分离状态的所述航天器舱段或航天器组合体的总线控制器。

根据本发明的一个方面，所述根据飞行事件设置总线系统为：

当所述航天器舱段或航天器组合体对接完成时，为所述航天器舱段或航天器组合体之一设置将其平台总线控制器转为平台总线终端的延时指令；然后

设置直接并网用总线开关、间接并网用总线开关，使分属于已经完成对接的所述航天器舱段或航天器组合体的1553B总线系统在舱体对接后及时相互连接；

当设置在即将对接的所述航天器舱段或航天器组合体上的压电开关发出触电信号时，所述航天器舱段或航天器组合体对接完成。

根据本发明的支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统，根据航天器舱体构型变化的情况进一步设置舱段分离构型变化模式模块、直接并网构型变化模式模块和/或间接并网构型变化模块，并根据模块化思想设计每个子模块的组成，解决了现有1553B总线系统不能满足航天器在轨构型变化对数据总线系统动态重构或重组的问题，保证在航天器在轨构型变化前后1553B总线系统为平台提供可靠的数据通信服务。

根据本发明的支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统，使得不同航天器可以根据在轨飞行期间构型变化的需要选配使用适应不同构型变化模式的模块。

本发明结合舱体构型变化对1553B总线系统通信的影响，提出了基于飞行时间或飞行事件来触发控制指令实现1553B总线网络拓扑变化的控制方法，有效保证1553B总线拓扑重构或重组过程中的总线可靠通信。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是示意性表示根据本发明的1553B总线系统的组成图；

图2是示意性表示根据本发明的适应舱段分离构型变化模式的1553B总线系统组成图；

图3是示意性表示根据本发明的适应直接并网构型变化模式的1553B总线系统组成图；

图4是示意性表示根据本发明的适应间接并网构型变化模式的1553B总线系统组成图；

图5是示意性表示根据本发明的适应舱段分离、直接并网、间接并网三种构型变化模式的1553B总线系统组成图。

具体实施方式

此说明书实施方式的描述应与相应的附图相结合，附图应作为完整的说明书的一部分。在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各结构的部分将以分别描述进行说明，值得注意的是，图中未示出或未通过文字进行说明的元件，为所属技术领域中的普通技术人员所知的形式。

此处实施例的描述，有关方向和方位的任何参考，均仅是为了便于描述，而不能理解为对本发明保护范围的任何限制。以下对于优选实施方式的说明会涉及到特征的组合，这些特征可能独立存在或者组合存在，本发明并不特别地限定于优选的实施方式。本发明的范围由权利要求书所界定。

图1是示意性表示根据本发明的1553B总线系统的组成图。如图1所示，根据本发明的用于航天器的1553B总线系统主要用于航天器在轨运行时不同舱段或不同航天器之间的连接关系发生变化的情况。例如，不同舱段之间在不同的飞行时间点上相互分离或者相互对接等情况。根据本发明的支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统包括基础模块、舱段分离构型变化模式模块、直接并网构型变化模式模块和/或间接并网构型变化模式模块。

基础模块为航天器1553B总线系统的通用模块，包括平台1553B总线、平台总线控制器、平台总线终端和总线开关指令发送设备。舱段分离构型变化模式模块适用于航天器或航天器舱段之间相互分离导致原整体构型变化的模式。在这种工作模式中，由于航天器或航天器舱段之间相互分离，因此必然导致原有1553B总线系统分离成不同的、相互独立的1553B总线分系统或分网络。换句话说，在这种工作模式中，例如为了适应单个航天器舱段的分离需求，航天器在轨飞行期间对1553B总线系统从一个整体分解到局部的拓扑动态重构的要求得以满足。直接并网构型变化模式模块适用于不同航天器直接并网构型变化模式，间接并网构型变化模式模块适用于不同航天器间接并网构型变化模式。

如图1所示，本实施方式中1553B总线系统包括了舱段分离构型变化模式模块、直接并网构型变化模式模块和/或间接并网构型变化模式模块。当然，发明的1553B总线系统可以根据在轨飞行航天器在不同飞行阶段的需要，设置舱段分离构型变化模式模块、直接并网构型变化模式模块或间接并网构型变化模式模块的一种或多种，用于保障航天器构型变化时的总线通信正常。

以下对根据本发明的分别单独包含三种不同模式的模块的1553B总线系统进行详细说明。

图2是示意性表示根据本发明的适应舱段分离构型变化模式的1553B总线系统组成图。

如图2所示，在本实施方式中，基础模块的平台1553B总线包括平台1553B总线主线、平台1553B总线支线，总线耦合器和匹配电阻。其中平台总线控制器和多个平台总线终端通过平台1553B总线支线与平台1553B总线主线连接，平台1553B总线主线与各个平台1553B总线支线之间通过总线耦合器以变压耦合方式连接，此种连接方式能够有效屏蔽某一个平台总线终端故障时对于平台总线控制器和其他平台总线终端的影响。平台总线控制器(BC)可以为航天器中心计算机，用于控制各个平台总线终端进行通信。各个平台总线终端(RT)可以由航天器各分系统的计算机设备实现，在平台总线控制器的控制下完成通信。总线开关指令发送设备作为平台1553B总线的总线终端，接收平台总线控制器发送的指令并执行或者延时执行，向舱段分离用总线开关发送相应的指令，实现1553B总线拓扑的切换，即在舱段或航天器相互分离之前，分离1553B总线系统。

如图2所示，在本实施方式中设有舱段分离用总线开关，即本实施方式中的1553总线系统设置有航天器舱段分离构型变化模式模块，适应单个航天器不同舱段间的分离构型变化或者航天器组合体分离构型变化。航天器舱段分离构型变化模式模块主要包括穿舱连接器和舱段分离用总线开关。穿舱连接器通过平台1553B总线主线与舱段分离用总线开关连接，用于实现单个航天器不同舱段平台1553B总线主线的物理连接。舱段分离用总线开关设置在舱段分离后仍需要使用1553B总线网络的舱段中，并且通过平台1553B总线主线在穿舱连接器之前与船舱连接器相连(图2中的右侧)。舱段分离用总线开关还与平台1553B总线主线，从而与航天器中的1553B总线系统相连接。舱段分离用总线开关接收来自总线开关指令发送设备的指令，利用舱段分离用总线开关内部的双向导通的继电器实现单个航天器不同舱段间1553B总线网络的拓扑变化。

图3是示意性表示根据本发明的适应直接并网构型变化模式的1553B总线系统组成图。

如图3所示，在根据本发明的第二种实施方式中，基础模块的平台1553B总线包括平台1553B总线主线、平台1553B总线支线，总线耦合器和匹配电阻。其中平台总线控制器和多个平台总线终端通过平台1553B总线支线与平台1553B总线主线连接，平台1553B总线主线与各个平台1553B总线支线之间通过总线耦合器以变压耦合方式连接，此种连接方式能够有效屏蔽某一个平台总线终端故障时对于平台总线控制器和其他平台总线终端的影响。平台总线控制器(BC)可以为航天器中心计算机，用于控制各个平台总线终端进行通信。各个平台总线终端(RT)可以由航天器各分系统的计算机设备实现，在平台总线控制器的控制下完成通信。总线开关指令发送设备作为平台1553B总线的总线终端，接收平台总线控制器发送的指令并执行或者延时执行，向舱段分离用总线开关发送相应的指令，实现1553B总线拓扑的切换，即在舱段或航天器相互分离之前，分离1553B总线系统。

如图3所示，在根据本发明的第二种实施方式中设有直接并网用总线开关，即本实施方式中的1553总线系统设置有航天器直接并网构型变化模式模块，适应不同航天器直接并网构型变化。航天器直接并网构型变化模式模块包括直接并网对接1553B总线、直接并网对接连接器和直接并网用总线开关。其中直接并网对接1553B总线包括直接并网对接1553B总线主线和匹配电阻。直接并网对接连接器与直接并网对接1553B总线主线相连，用于实现不同航天器直接并网对接1553B总线主线的物理连接。直接并网用总线开关设置在需要实现直接并网的航天器内，并位于航天器平台1553B总线主线和直接并网对接1553B总线主线之间，直接并网用总线开关可以接收总线开关指令发送设备的指令，利用直接并网用总线开关内部双向导通的继电器可以实现两个航天器1553B总线网络的对接重组和分离重构。直接并网构型变化模式模块多应用于对接后平台总线终端数量控制在31个总线标准范围内的情况。

图4是示意性表示根据本发明的适应间接并网构型变化模式的1553B总线系统组成图。如图4所示，在根据本发明的第三种实施方式中，基础模块的平台1553B总线包括平台1553B总线主线、平台1553B总线支线，总线耦合器和匹配电阻。其中平台总线控制器和多个平台总线终端通过平台1553B总线支线与平台1553B总线主线连接，平台1553B总线主线与各个平台1553B总线支线之间通过总线耦合器以变压耦合方式连接，此种连接方式能够有效屏蔽某一个平台总线终端故障时对于平台总线控制器和其他平台总线终端的影响。平台总线控制器(BC)可以为航天器中心计算机，用于控制各个平台总线终端进行通信。各个平台总线终端(RT)可以由航天器各分系统的计算机设备实现，在平台总线控制器的控制下完成通信。总线开关指令发送设备作为平台1553B总线的总线终端，接收平台总线控制器发送的指令并执行或者延时执行，向舱段分离用总线开关发送相应的指令，实现1553B总线拓扑的切换，即在舱段或航天器相互分离之前，分离1553B总线系统。

如图4所示，在本发明的第三种实施方式中，总线分离开关为间接并网用总线开关，即本实施方式中的1553总线系统设置有航天器间接并网构型变化模式模块，适应不同航天器间接并网构型变化。航天器间接并网构型变化模式模块包括间接并网对接1553B总线、间接并网对接连接器、间接并网总线转换设备和间接并网用总线开关。其中间接并网对接1553B总线包括间接并网对接1553B总线主线、间接并网对接1553B总线支线、总线耦合器、匹配电阻。间接并网对接1553B总线主线与各个间接并网1553B总线支线通过总线耦合器以变压器耦合的方式连接，此种方式能够有效屏蔽某一个终端故障对其他终端的影响。间接并网对接连接器与间接并网对接1553B总线主线相连接，用于实现不同航天器间接并网对接1553B总线主线的物理连接。

间接并网总线转换设备作为平台1553B总线与间接并网对接1553B总线的转换设备，实现两个总线系统的信息交互功能，其一端连接平台1553B总线，作为平台1553B总线的总线终端；另一端则用于连接间接并网对接1553B总线。若间接并网总线转换设备所处航天器为间接并网对接1553B总线的控制端，则间接并网对接转换设备应作为间接并网对接1553B总线的总线控制器，否则间接并网总线转换设备应作为间接并网对接1553B总线的总线终端。在不同航天器对接前直至分离，间接并网总线转换设备均加电工作，在不同航天器分离后，间接并网总线转换设备可以断电。

在根据本发明的第三种实施方式中，间接并网用总线开关设置在需要实现间接并网的航天器内，设置在间接并网对接1553B总线主线上，并位于间接并网对接连接器之前(图4中右侧)。间接并网用总线开关可以接收来自总线开关指令发送设备的指令，利用内部双向导通的继电器可以实现两个航天器间接并网对接1553B总线网络的对接重组和分离重构。间接并网构型变化模式模块多应用于对接总线终端数量超过31个总线标准上限的情况。

图5是示意性表示根据本发明的适应舱段分离、直接并网、间接并网三种构型变化模式的1553B总线系统组成图。如图5所示，在本发明的第四种实施方式中，总线分离开关包括舱段分离用总线开关、直接并网用总线开关和间接并网用总线开关。即本实施方式中的1553总线系统设置有航天器舱段分离构型变化模式模块、直接并网构型变化模式模块和间接并网构型变化模式模块，适应单个航天器不同舱段间的分离构型变化、不同航天器直接并网构型变化模式和不同航天器间接并网变化模式。在本实施方式中，航天器舱段分离构型变化模式模块、直接并网构型变化模式模块和间接并网构型变化模式模块的组成和功能作用与上述单独存在时的组成和功能作用一致，在此不做赘述。

当然，根据本发明的1553B总线系统，还可以有其他实施方式，例如包括舱段分离构型变化模式模块和直接并网构型变化模式模块，或者包括直接并网构型变化模式模块和间接并网构型变化模块，或者包括舱段分离构型变化模式模块和间接并网构型变化模块，具体可根基航天器在轨飞行各阶段的需要来设置，以保障航天器在轨飞行各个阶段的总线通信。

根据本发明的支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统，根据航天器舱体构型变化的情况进一步设置舱段分离构型变化模式模块、直接并网构型变化模式模块和/或间接并网构型变化模块，并根据模块化思想设计每个子模块的组成，解决了现有1553B总线系统不能满足航天器在轨构型变化对数据总线系统动态重构或重组的问题，保证在航天器在轨构型变化前后1553B总线系统为平台提供可靠的数据通信服务。

本发明还根据1553B总线系统设计了对应的控制方式和控制流程，便于支持航天器在轨飞行期间构型变化的实施，扩展1553B总线在航天器上的应用范围。以下进行详细说明。

本发明的1553B总线系统控制方法包括根据航天器飞行时间或飞行事件在相应航天器舱段或航天器组合体分离前或对接后，分别设置分属于即将分离或对接的航天器舱段或航天器组合体的总线系统，使总线系统先于航天器舱段或航天器组合体分离而相互分离或后于航天器舱段或航天器组合体对接而相互连接。飞行时间为航天器舱段分离或航天器组合体分离的时间，飞行事件是航天器舱段或航天器对接形成组合体的过程。

具体来话说，伴随航天器舱段分离或航天器组合体分离过程，1553B总线网络拓扑必然发生物理分离，即一分为二，若不提前采取措施将引起1553B总线电缆阻抗不匹配、1553B总线控制器状态未设置到位等问题，进而影响1553B总线通信。因此，为确保1553B总线提供可靠的通信服务，需要在舱段分离或航天器组合体分离前先把1553B总线网络拓扑一分为二。由于舱段分离、航天器组合体分离时间是可知的，因此可以采用基于飞行时间触发的控制方式来实现。其对应的控制流程应先通过设置舱段分离用总线开关、直接并网用总线开关、间接并网用总线开关，使得1553B总线网络拓扑先于舱段分离、航天器组合体分离设置到位，然后根据需要，进一步利用延时指令设置平台1553B总线的总线控制器状态。

而伴随舱段对接或航天器对接形成组合体过程，1553B总线网络拓扑必然发生物理连接并网，即合二为一，若提前采取措施将引起1553B总线电缆阻抗不匹配问题，进而影响对接前1553B总线通信。若不及时准确采取措施将无法尽早发挥1553B总线并网通信功能为后续任务服务，进而影响后续任务的顺利实施。因此，为尽早发挥1553B总线并网通信的作用，需要在航天器对接后再及时把两个航天器的1553B总线网络合二为一。由于航天器对接的准确时间是不可知的，因此无法采用基于飞行时间触发的控制方式来实现，而航天器对接完成的状态可以通过压点开关给出的触点信号及时准确地反映出来，因此可以采用基于飞行事件触发的控制方式来实现。其对应的控制流程应先通过压点开关给出的触点信号状态判断两航天器对接状态，当两航天器对接完成时应根据需要先设置其中一个航天器的平台总线控制器转为平台总线终端的延时指令，然后再设置直接并网用总线开关、间接并网用总线开关，使得1553B总线网络拓扑在舱体对接后及时并网，为两航天器对接成组合体后提供1553B总线通信服务。

此外，本发明的1553B总线系统还支持地面测试时控制方法：通过地面设备生成飞行时间或飞行事件的模拟信号，并将模拟信号发送给平台总线控制器，进而控制总线开关指令发送设备发出相应的指令设置总线开关状态，确保1553B总线通信正常。

以下分别对本发明具有舱段分离构型变化模式模块的1553B总线系统、直接并网构型变化模式模块1553B总线系统和间接并网构型变化模式模块的1553B总线系统处于不同阶段的控制方法进行描述。

适应舱段分离构型变化模式的1553B总线系统在轨飞行时：由平台总线控制器判断时间，在舱段分离前2s控制总线开关指令发送设备间隔1s发出两遍“接通到匹配电阻指令”，将该舱段分离用总线开关由“接通在1553B总线主线一端”设置为“接通在匹配电阻一端”，实现整个航天器1553B总线网络拓扑向本舱段1553B总线网络拓扑的动态重构，确保平台1553B总线通信正常。

适应舱段分离构型变化模式的1553B总线系统地面测试时：通过地面设备生成模拟信号并发送给平台总线控制器，控制总线开关指令发送设备发出“接通到匹配电阻指令”或“接通到平台1553B总线主线指令”，设置总线开关状态，确保平台1553B总线通信正常。

适应直接并网构型变化模式的1553B总线系统在两个航天器在轨对接直接并网时：在对接期间，利用对接面上触点信号作为反映两个航天器对接完成的状态标志，由两个航天器的平台总线控制器分别独立判断，当判断到触点信号表示两个航天器对接完成后，作为直接并网对接1553B总线控制器方的航天器平台总线控制器应立即控制本方的总线开关指令发送设备间隔1s发出两遍“接通到直接并网对接1553B总线主线指令”，将直接并网用总线开关由“接通在匹配电阻一端”设置为“接通在直接并网对接1553B总线主线一端”。而作为直接并网对接1553B总线终端方的航天器平台总线控制器应先控制本方的总线开关指令发送设备以当前时刻为基准延时2s后间隔1s发出两遍“接通到直接并网对接1553B总线主线指令”，然后设置自身由总线控制器转为总线终端，将直接并网用总线开关由“接通在匹配电阻一端”设置为“接通在直接并网对接1553B总线主线一端”。进而实现两个航天器对接后两个独立1553B总线系统并网重组成一个1553B总线系统继续工作，确保直接并网对接1553B总线通信正常。

适应直接并网构型变化模式的1553B总线系统在两个航天器在轨分离期间：在分离期间，由直接并网对接1553B总线控制器方的航天器平台总线控制器判断时间，在两个航天器分离前先向另外一个转为总线终端的航天器平台总线控制器发送一个以当前时刻为基准延时3s间隔1s执行两遍的“恢复总线控制器指令”，然后控制另外一个航天器的总线开关指令发送设备以当前时刻为基准延时1s后间隔1s发出两遍“接通到匹配电阻指令”，再控制本方的总线开关指令发送设备间隔1s发出两遍“接通到匹配电阻指令”，依次将本方直接并网用总线开关由“接通在直接并网对接1553B总线主线一端”设置为“接通在匹配电阻一端”，将另外一个直接并网用总线开关由“接通在直接并网对接1553B总线主线一端”设置为“接通在匹配电阻一端”，最后将另外一个航天器平台总线控制器由总线终端状态恢复为总线控制器状态，进而实现两个航天器分离前由一个直接并网运行的1553B总线系统重构成两个独立1553B总线系统继续工作，确保两个航天器各自的平台1553B总线通信正常。

适应直接并网构型变化模式的1553B总线系统在地面测试阶段：通过地面设备发送指令给平台总线控制器，控制总线开关指令发送设备发出“接通到匹配电阻指令”或“接通到直接并网对接1553B总线主线指令”，设置总线开关状态，确保平台1553B总线以及直接并网对接1553B总线通信均正常。

适应间接并网构型变化模式的1553B总线系统在两个航天器在轨对接间接并网时：在对接前准备阶段，两航天器的间接并网总线转换设备应加电工作，并进行在轨功能测试，确认工作正常。在对接期间，利用对接面上触点信号作为反映两个航天器对接完成的状态标志，由两个航天器的平台总线控制器分别独立判断，当判断到触点信号表示两个航天器对接完成后，两个航天器平台总线控制器应立即控制本方的总线开关指令发送设备间隔1s发出两遍“接通到间接并网对接1553B总线主线指令”，将间接并网用总线开关由“接通在匹配电阻一端”设置为“接通在间接并网对接1553B总线主线一端”。从而实现两个航天器对接后间接对接1553B总线主线连接成网，使得间接对接1553B总线系统作为两个航天器平台1553B总线系统的网桥进行系统间信息交互，确保间接并网后两航天器1553B总线通信正常。

适应间接并网构型变化模式的1553B总线系统在两个航天器在轨分离期间：在分离期间，由两航天器平台总线控制器判断时间，在两个航天器分离前1s控制各自的总线开关指令发送设备间隔1s发出两遍“接通到匹配电阻指令”，将本方间接并网用总线开关由“接通在间接并网对接1553B总线主线一端”设置为“接通在匹配电阻一端”。从而实现两个航天器分离前间接并网对接1553B总线系统重构成两个独立1553B总线系统继续工作，确保两个航天器各自的平台1553B总线通信正常。

适应间接并网构型变化模式的1553B总线系统在地面测试时：通过地面设备发送指令给平台总线控制器，控制总线开关指令发送设备发出“接通到匹配电阻指令”或“接通到间接并网对接1553B总线主线指令”，设置总线开关状态，确保平台1553B总线以及间接并网对接1553B总线通信均正常。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支持航天器在轨构型变化的1553B总线系统，其特征在于，所述系统包括：

基础模块，包括平台1553B总线、平台总线控制器、平台总线终端和总线开关指令发送设备；

舱段分离构型变化模式模块、直接并网构型变化模式模块和/或间接并网构型变化模式模块；

所述舱段分离构型变化模式模块、所述直接并网构型变化模式模块或所述间接并网变化模块与所述基础模块连接交互分别实现舱段分离构型变化模式下、直接并网或间接并网构型变化模式下的1553B总线网络拓扑变化；

所述舱段分离构型变化模式模块、所述直接并网构型变化模式模块和所述间接并网变化模块与所述基础模块连接交互实现舱段分离构型变化模式下、直接并网和间接并网构型变化模式下的1553B总线网络拓扑变化。

2.根据权利要求1所述的总线系统，其特征在于，所述舱段分离构型变化模式模块包括：

穿舱连接器，用于实现单个航天器舱段间平台1553B总线主线的物理连接；

舱段分离用总线开关，设置在航天器内所述平台1553B总线主线上并位于所述穿舱连接器之前，用于实现航天器舱段间1553B总线网络的拓扑变化。

3.根据权利要求1所述的总线系统，其特征在于，所述直接并网构型变化模式模块包括：

直接并网对接1553B总线，包括直接并网对接1553B总线主线、匹配电阻；

直接并网对接连接器，用于实现航天器间所述直接并网用对接1553B总线主线的物理连接；

直接并网用总线开关，设置在需要实现直接并网的航天器内所述1553B总线主线和所述直接并网对接1553B总线主线之间，用于实现两个航天器1553B总线网络的对接重组和分离重构。

4.根据所述权利要求1所述的总线系统，其特征在于，所述间接并网构型变化模式模块包括：

间接并网对接1553B总线，包括间接并网对接1553B总线主线、间接并网对接1553B总线支线、总线耦合器、匹配电阻；

间接并网对接连接器，用于实现航天器间所述间接并网用对接1553B总线主线的物理连接；

间接并网总线转换设备，用于航天器内所述平台1553B总线与间接并网对接1553B总线的信息交互；

间接并网用总线开关，设置在需要实现间接并网的航天器的间接并网对接1553B总线主线上并位于所述间接并网对接连接器之前，用于实现两个航天器间接并网对接1553B总线网络的对接重组和分离重构。

5.根据权利要求1所述总线系统，其特征在于，所述平台1553B总线包括平台1553B总线主线、平台1553B总线支线、总线耦合器和匹配电阻，所述平台1553B总线主线与所述平台1553B总线之间通过所述耦合器连接；

所述平台总线控制器为航天器中心计算机，用于控制各所述平台总线终端进行通信；

所述平台总线终端为航天器各分系统的计算机设备，在所述平台总线控制器的控制下完成通信；

所述总线开关指令发送设备作为所述平台1553B总线的总线终端，用于接收和发送指令。

6.一种根据权利要求1-5任一项 所述的总线系统的控制方法，包括:

根据航天器飞行时间或飞行事件在相应航天器舱段或航天器组合体分离前或对接后，分别设置分属于即将分离或对接的航天器舱段或航天器组合体的总线系统，使所述总线系统先于所述航天器舱段或航天器组合体分离而相互分离或后于所述航天器舱段或航天器组合体对接而相互连接。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述飞行时间为所述航天器舱段分离或航天器组合体分离的时间；

所述飞行事件为所述航天器舱段或航天器组合体对接形成组合体的过程，或者，

分别以模拟信号替代飞行时间或飞行事件，所述航天器舱段或航天器组合体的平台总线控制器根据各模拟信号控制所述总线开关指令发送设备设置总线开关状态。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据飞行时间设置总线系统为：根据所述航天器舱段分离或航天器组合体分离的时间，设置所述航天器舱段或航天器组合体分离用总线开关、直接并网总线开关、间接并网用总线开关，使分属于即将分离的所述航天器舱段或航天器组合体的1553B总线系统先于所述航天器舱段或航天器组合体的分离而相互断开。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，利用延时指令设置处于分离状态的所述航天器舱段或航天器组合体的总线控制器。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据飞行事件设置总线系统为：

当所述航天器舱段或航天器组合体对接完成时，为所述航天器舱段或航天器组合体之一设置将其平台总线控制器转为平台总线终端的延时指令；然后

设置直接并网用总线开关、间接并网用总线开关，使分属于已经完成对接的所述航天器舱段或航天器组合体的1553B总线系统在舱体对接后及时相互连接；

当设置在即将对接的所述航天器舱段或航天器组合体上的压电开关发出触电信号时，所述航天器舱段或航天器组合体对接完成。