CN109581138B - 一种卫星火工品通路测试方法 - Google Patents

Abstract

一种卫星火工品通路测试方法，包括多个火工品、火工品控制器、测试插头、转接插头、转接电缆，火工品控制器通过测试插头、转接插头、转接电缆分别与N个火工品连接，完成火工品控制器内部功率通路测试、火工内部与外部连接关系测试、火工品外部通路测试。本发明能够验证火工品通路实物与设计文件的一致性，测试结果具有可复现、可复核的特点，已经在多颗通信卫星上应用，有效保证了卫星火工品通路的安全性和正确性。

Description

一种卫星火工品通路测试方法

技术领域

本发明涉及一种卫星火工品通路测试方法。

背景技术

星用火工品是控制卫星太阳翼、天线等活动部件以及推进管路阀门的火工装置，火工品通路的正确性直接影响飞行任务的成败，合理的火工品通路阻值测试方法是确保星用火工品在轨正常工作的重要防线。

我国在数十年的卫星研制过程中积累了丰富的火工品测试经验，部分经验传承至今。随着电子元器件的快速发展，继电器逐渐被MOS管取代，卫星火工品控制器进行了状态升级，火工品通路出现了多路并联等新形式，传统的火工品通路测试方法，已经不能完全适用于目前的技术状态。通过理论分析火工品控制器原理，建立了当前火工品功率通路模型，并结合传统研制经验，形成了适用于目前技术状态的火工品通路测试方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星火工品通路测试方法，保证星用火工品安装正确，火工品通路阻值具备可复核性，使火工品通路最终状态具备可检测性，有效降低火工品起爆风险，制定了火工品通路测试流程与测试方法，用于测量卫星的火工品通路。

本发明的技术解决方案是：一种卫星火工品通路测试方法，包括如下步骤：

(1)进行火工品控制器内部功率通路测试；

(2)进行火工内部与外部连接关系测试；

(3)进行火工品外部通路测试。

所述的火工品控制器内部功率通路测试的方法为：

(1)使用转接电缆与转接盒测试火工品控制器内部各限流电阻的阻值；

(2)将测量阻值与火工控制器出厂阻值进行比对分析，当所有测量阻值与火工控制器出厂阻值中的差值绝对值都不大于0.5Ω时，测试通过。

所述的火工内部与外部连接关系测试的方法为：

(1)通过星上电缆、转接插头连接火工品控制器与火工品等效器；

(2)控制火工品控制器开机，依次发送火工品起爆控制指令，检测火工品等效器的模拟起爆状态，并与设计状态进行比对分析。

所述的火工品外部通路测试的方法为：

(1)测量火工品i的供电插头1的功率通路阻值，确认为开路状态；所述的火工品均包括两个插头；其中，i＝1，2，3，…，N，N为火工品数量；

(2)插接火工品i的供电插头1的供电电缆，使得火工品i与火工品控制器连接，火工品i供电1形成通路；

(3)测量火工品i供电1通路阻值；

(4)测量火工品i的供电插头2的功率通路阻值，确认为开路状态；

(5)插接火工品i的供电插头2的供电电缆，火工品i供电2形成通路；

(6)测量火工品i供电2通路阻值，比较火工品i供电1通路阻值、火工品i供电2通路阻值，当两者差值绝对值不大于1Ω时，转入步骤(7)继续进行测试，当两者差值绝对值大于1Ω时，火工品外部通路测试不通过；

(7)重复步骤(1)-(6)，直至完成所有火工品的火工品外部通路测试，如果所有的火工品的外部通路测试通过，则转入步骤(8)，否则火工品外部通路测试不通过；

(8)复测所有火工品的供电1通路阻值、供电2通路阻值，得到复测1数据，静置多天后复测所有火工品的供电1通路阻值、供电2通路阻值，得到复测2数据；

(9)比较复测1数据与复测2数据，如果复测1数据中各个火工品的两个供电通路阻值与复测2数据中对应的各个火工品的两个供电通路阻值的差值的绝对值都不大于1Ω时，火工品外部通路测试通过，否则火工品外部通路测试不通过。

5、一种卫星火工品通路测试电路，包括N个火工品、火工品控制器、测试插头、转接插头、转接电缆，其中：火工品控制器通过测试插头、转接插头、转接电缆分别与N个火工品连接，完成火工品控制器内部功率通路测试、火工内部与外部连接关系测试、火工品外部通路测试。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明方法中多颗卫星首先测试控制器内部通路，然后测试内部通路与外部通路的连接关系，最后按照插一测一的方法，测试外部功率通路，并进行复测，与现有技术相比充分验证了火工品通路连接与通路设计的正确性，保证了火工品安装位置的正确性，为星上活动部件的正常释放、推进通道的正常开关提供了技术保障；

(2)本发明针对卫星火工品装配测试阶段制定了火工品通路测试方法，该测试方法充分考虑了火工品功率通路的构成，分段通路连接后的验证，以及控制器内部电路设计对外部功率通路阻值的影响，该测试方法能够验证火工品通路实物与设计文件的一致性，测试结果具有可复现、可复核的特点。本发明测试方法已经在多颗通信卫星上应用，有效保证了卫星火工品通路的安全性和正确性。该方法的测试顺序合理，数据校核方式严密，后续还将在更多卫星上推广使用。

附图说明

图1为火工品通路模型；图1(a)为火工品1、2通路模型(火工品2安装前)，图1(b)为火工品1、2通路模型(火工品2安装后)；

图2为火工品等效阻值模型；图2(a)为火工品1通路电阻模型(火工品2安装前)，图2(b)火工品1通路电阻模型(火工品2安装后)；

图3为火工品通路测试流程。

具体实施方式

本发明涉及的火工品功率通路测试包含三部分：火工品控制器内部功率通路测试、火工品外部通路测试、内部与外部连接关系测试，内部功率通路测试主要指控制器内限流电阻测试，外部通路测试主要指电缆网与火工品负载的通路阻值测试，连接关系测试是指控制器与外部电缆网的连接正确性测试。

内部通路测试与连接关系测试的关键点是：内部通路测试完成后，外部功率电缆与控制器恢复连接，其连接关系的可验证性；外部功率通路测试的关键点是：火工品安装位置的正确性以及通路阻值的有效性和稳定性。

由于火工品控制设备可以一只功率开关控制多个火工品起爆，火工品安装后，各通路出现并联现象，火工品供电插头安装的先后顺序会影响通路阻值。本发明以两路火工品(火工品1、火工品2)并联为例：

先插接火工品1的电缆网电连接器，并测量火工品1通路阻值，此时与火工品1共用一个MOS管的火工品2未插接，电路模型如图1(a)所示，火工品控制器包括供电电源、第一限流电阻、第二限流电阻，第一限流电阻、第二限流电阻并联后一端与供电电源的正端连接，第一限流电阻另一端通过电缆网与火工品1一端串联，第二限流电阻断开，火工品1另一端通过电缆网与供电电源的负端连接，电缆网中的转接插头能够断开或者导通火工品1(或火工品2)与火工品控制器的连接，测试插头与转接插头并联，测量火工品1通路的等效电路为图2(a)，在测试插头1点和21点测得通路电阻为R₁。

此时，插接火工品2供电插头，星上火工品通路状态变为图1(b)状态，火工品1测量通路的等效电路为图2(b)，在测试插头1点和21点测得的火工品1通路阻值实际组成为：火工品2通路电阻与控制器内第二限流电阻、第一限流电阻串联后，再与火工品1通路电阻并联的电阻。火工品2通路电阻与控制器内第二限流电阻、第一限流电阻的串联电阻为R₂(约为2～5倍R₁)，因此在测试插头1点和21点测得的通路阻值变为

(忽略测试电缆阻值的影响)，由于R₁和R₂的数量级相当，此时再次测得的火工品1通路阻值R'₁较之前的R₁有很大差异，因此，共用MOS管的火工品，其通路阻值与供电插头安装先后顺序有关。

测试插头一般是芯数为30芯左右的电连接器，每路火工品通路的正、负端连接各与测试插头的两个点连接，用于测量该火工品通路阻值。以上述火工品通路为例，测试插头的1点和21点为火工品1通路的测试点，火工品1正端通过电缆网与测试插头1点连接，火工品1负端通过电缆网与测试插头21点连接，如图2(a)所示；测试插头的2点和22点为火工品2通路的测试点，火工品2正端通过电缆网与测试插头2点连接，火工品2负端通过电缆网与测试插头22点连接，如图2(b)所示。测量火工品1时，测试点为测量插头的1点和21点；测量火工品2时，测试点为测量插头的2点和22点。

基于上述关键点与电路状态分析，制定了火工品通路测试流程如图3所示，火工品功率通路测试方案如下：

(1)测量火工品控制器内部第一以及第二限流电阻阻值；

(2)将火工品模拟器替代火工品，测试火工品控制器指令，验证控制器与电缆网中的火工品电缆通路的正确性；

(3)火工品供电插头插接前，测试火工品通路，确认开路状态；

(4)火工品供电插头插接后，测试火工品通路，确认阻值；

(5)同一个火工品的插头1、插头2通路阻值比对，判读，当两个插头的阻值差大于1Ω时，当前火工品通路测试不通过，当两个插头的阻值差不大于1Ω时，转入步骤(6)，其中，每个火工品包括两个插头。

(6)重复(3)(4)(5)，直至全部火工品插头插接完毕；

(7)将所有火工品并联后，复测全部火工品通路阻值；

(8)静置数天后复测所有火工品并联后的全部通路；

(9)比对(7)(8)回路阻值，并进行判读；

(10)测试数据正确后，工作完毕。

本发明针对卫星火工品装配测试阶段制定了火工品通路测试方法，该测试方法充分考虑了火工品功率通路的构成，分段通路连接后的验证，以及控制器内部电路设计对外部功率通路阻值的影响，该测试方法能够验证火工品通路实物与设计文件的一致性，测试结果具有可复现、可复核的特点。本发明测试方法已经在多颗通信卫星上应用，有效保证了卫星火工品通路的安全性和正确性。该方法的测试顺序合理，数据校核方式严密，后续还将在更多卫星上推广使用。下面结合附图对本发明进行更详细的解释和说明。

星用火工品通路测试的具体实施方式如下：

1.火工品控制器内部功率通路测试

(1)根据火工品控制器电气接口的设计状态，在限流电阻测试接口串接转接电缆与转接盒；

(2)采用万用表，在转接盒端测试各限流电阻的阻值；

(3)测量阻值与设计值及火工控制器出厂阻值进行比对分析，当阻值与设计值及火工控制器出厂阻值中任两个的差值绝对值不大于0.5Ω时，测试通过；

(4)断开测试电缆，同时恢复星上电缆连接状态。

2.内部与外部连接关系测试

(1)在星上电缆转接插头处引转接电缆连接至火工品等效器；

(2)火工品控制器开机，依次发送火工品起爆控制指令，检测火工品等效器的模拟起爆状态，并与设计状态进行比对分析。

(3)断开火工品等效器，恢复星上电缆连接状态。

3.火工品外部通路测试

(1)安装火工品，例如火工品1～火工品5；

(2)在功率通路测试接头引出转接电缆与转接盒；

(3)插接火工品1供电插头1之前，采用电爆测量仪测试该功率通路阻值，确认为开路状态；

(4)插接火工品1供电插头1的供电电缆；

(5)采用电爆测量仪测试火工品1供电1通路阻值，确认满足判据(即出现所测阻值)；

(6)测量供电插头2功率通路阻值，确认为开路状态；

(7)插接火工品1供电插头2的供电电缆；

(8)采用电爆测量仪测试火工品1供电2通路阻值，确认满足判据(即出现所测阻值)，并与(5)测试阻值比对，确认差值不大于1Ω；

(9)火工品2～火工品5的通路阻值测试方法为重复上述(3)～(8)步骤；

(10)火工品全部安装完毕后，复测火工品1～火工品5阻值，得到复测1数据；

(11)静置数天后，复测火工品1～火工品5阻值，得到复测2数据；

(12)复测1与复测2数据进行比对，确认差值满足判据要求；

(13)拔除功率通路测量转接电缆，恢复星上插头最终状态。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种卫星火工品通路测试方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)进行火工品控制器内部功率通路测试；

(2)进行火工内部与外部连接关系测试；

(3)进行火工品外部通路测试；

其中，当火工品安装后，至少两个及以上的火工品通路并联；

所述的火工品控制器内部功率通路测试的方法为：

(1)使用转接电缆与转接盒测试火工品控制器内部各限流电阻的阻值；

(2)将测量阻值与火工控制器出厂阻值进行比对分析，当所有测量阻值与火工控制器出厂阻值中的差值绝对值都不大于0.5Ω时，测试通过；

所述的火工内部与外部连接关系测试的方法为：

(1)通过星上电缆、转接插头连接火工品控制器与火工品等效器；

(2)控制火工品控制器开机，依次发送火工品起爆控制指令，检测火工品等效器的模拟起爆状态，并与设计状态进行比对分析；

所述的火工品外部通路测试的方法为：

(1)测量火工品i的供电插头1的功率通路阻值，确认为开路状态；所述的火工品均包括两个插头；其中，i＝1，2，3，…，N，N为火工品数量；

(2)插接火工品i的供电插头1的供电电缆，使得火工品i与火工品控制器连接，火工品i供电1形成通路；

(3)测量火工品i供电1通路阻值；

(4)测量火工品i的供电插头2的功率通路阻值，确认为开路状态；

(5)插接火工品i的供电插头2的供电电缆，火工品i供电2形成通路；

(6)测量火工品i供电2通路阻值，比较火工品i供电1通路阻值、火工品i供电2通路阻值，当两者差值绝对值不大于1Ω时，转入步骤(7)继续进行测试，当两者差值绝对值大于1Ω时，火工品外部通路测试不通过；

(7)重复步骤(1)-(6)，直至完成所有火工品的火工品外部通路测试，如果所有的火工品的外部通路测试通过，则转入步骤(8)，否则火工品外部通路测试不通过；

(8)复测所有火工品的供电1通路阻值、供电2通路阻值，得到复测1数据，静置多天后复测所有火工品的供电1通路阻值、供电2通路阻值，得到复测2数据；

(9)比较复测1数据与复测2数据，如果复测1数据中各个火工品的两个供电通路阻值与复测2数据中对应的各个火工品的两个供电通路阻值的差值的绝对值都不大于1Ω时，火工品外部通路测试通过，否则火工品外部通路测试不通过。

2.一种卫星火工品通路测试电路，其特征在于包括N个火工品、火工品控制器、测试插头、转接插头、转接电缆，其中：火工品控制器通过测试插头、转接插头、转接电缆分别与N个火工品连接，完成火工品控制器内部功率通路测试、火工内部与外部连接关系测试、火工品外部通路测试；

其中，当火工品安装后，至少两个及以上的火工品通路并联；

所述的火工品控制器内部功率通路测试为：

(1)使用转接电缆与转接盒测试火工品控制器内部各限流电阻的阻值；

(2)将测量阻值与火工控制器出厂阻值进行比对分析，当所有测量阻值与火工控制器出厂阻值中的差值绝对值都不大于0.5Ω时，测试通过；

所述的火工内部与外部连接关系测试为：

(1)通过星上电缆、转接插头连接火工品控制器与火工品等效器；

(2)控制火工品控制器开机，依次发送火工品起爆控制指令，检测火工品等效器的模拟起爆状态，并与设计状态进行比对分析；

所述的火工品外部通路测试为：

(1)测量火工品i的供电插头1的功率通路阻值，确认为开路状态；所述的火工品均包括两个插头；其中，i＝1，2，3，…，N，N为火工品数量；

(2)插接火工品i的供电插头1的供电电缆，使得火工品i与火工品控制器连接，火工品i供电1形成通路；

(3)测量火工品i供电1通路阻值；

(4)测量火工品i的供电插头2的功率通路阻值，确认为开路状态；

(5)插接火工品i的供电插头2的供电电缆，火工品i供电2形成通路；

(6)测量火工品i供电2通路阻值，比较火工品i供电1通路阻值、火工品i供电2通路阻值，当两者差值绝对值不大于1Ω时，转入步骤(7)继续进行测试，当两者差值绝对值大于1Ω时，火工品外部通路测试不通过；

(7)重复步骤(1)-(6)，直至完成所有火工品的火工品外部通路测试，如果所有的火工品的外部通路测试通过，则转入步骤(8)，否则火工品外部通路测试不通过；

(8)复测所有火工品的供电1通路阻值、供电2通路阻值，得到复测1数据，静置多天后复测所有火工品的供电1通路阻值、供电2通路阻值，得到复测2数据；

(9)比较复测1数据与复测2数据，如果复测1数据中各个火工品的两个供电通路阻值与复测2数据中对应的各个火工品的两个供电通路阻值的差值的绝对值都不大于1Ω时，火工品外部通路测试通过，否则火工品外部通路测试不通过。

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