CN113636111B - 航天器机电分离信号混合使用系统、方法及介质 - Google Patents

航天器机电分离信号混合使用系统、方法及介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种航天器机电分离信号混合使用系统、方法及介质，涉及航天电子信息技术领域，该方法包括：分离电连接器：提供电分离信号，为航天器上火工品去保护及供综合电子单机采集；行程开关：提供机械分离信号，确认星箭机械分离，为航天器上单机信号发分离信号；航天器上综合电子单机：综合采集电分离信号和机械分离信号后，控制航天器上的单机工作及火工品的起爆；综合采集电分离信号和机械分离信号进行确认，使航天器上分离信号由单一指令变为双重确认。本发明能够提高分离信号可靠度，提高了航天器火工品的安全裕度，降低整体的风险。

Description

航天器机电分离信号混合使用系统、方法及介质
技术领域
本发明涉及航天电子信息技术领域，具体地，涉及一种航天器机电分离信号混合使用系统、方法及介质。
背景技术
航天器产品具有容错率小，可修复率低的特点，必须在保证其功能的前提下，尽量做到高可靠性和高度安全性。目前航天器用的分离信号为电气分离信号或者机械分离信号，为满足某型号航天器的飞行周期长，安全冗余要求特别高的特点，进行了特殊的分离信号使用设计。
公开号为CN108945530B的发明专利，公开了一种星箭分离信号模拟方法，利用电阻将两路隔离的28V卫星母线电压分别分压至10V的信号，分别经两只星箭分离电连接器的插头和插座，再送至星箭分离信号的用户端做与逻辑运算，即得星箭分离指示信号；从星箭分离电连接器将星箭分离信号及其地线引至地面，通过地面继电器将两者短接实现模拟星箭分离。
公开号为CN103235191A的发明专利，公开了一种卫星分插分离信号检测装置，在FPGA控制器的控制下，通过RS485总线接收上位机的命令，使用AVR单片机进行命令解析，根据所述命令解析后的结果执行相应操作，信号处理电路、多路模拟开关和A/D转换器测量卫星分插分离信号的幅值，信号处理电路电路和比较器完成卫星分插分离信号的脉冲宽度测量，并通过RS485总线将测量数据上传至上位机。
公开号为CN108928505B的发明专利，公开一种利用星箭脱落插头信号进行控制的卫星主动段排气方法，包括以下步骤：该方法采用主备冗余两套控制电路，通过星箭脱落插头/插座的工作状态变化完成脱落信号线路的通断任务；星箭脱落插头/插座脱落后，脱落信号线路为断开状态；通过卫星综合电子计算机采集脱落信号电平的变化，经过相应的运算和处理后输出控制信号，完成对推进系统排气阀门的控制任务。侧重利用星箭脱落插头信号进行控制的卫星主动段排气方法。
公开号为CN107770856A的发明专利，包括：S1.从航天器获取主航天器发送的前向参考信号，以及根据所述前向参考信号获取前向参考功率Pr；S2.所述从航天器根据所述前向参考功率Pr设定返向初始功率Pi，并且所述从航天器以所述返向初始功率Pi向所述主航天器发射返向信号，以请求建立通信连接；S3.所述主航天器根据所接收到的所述返向信号，并与所述从航天器建立通信连接；S4.通信连接建立，所述主航天器对接收到的所述从航天器发射的返向信号的返向功率Pf进行评估，并根据所述评估结果向所述从航天器发送功率控制信号。
综上所述，现有技术中存在火工品保护电路及综合电子控制的星上单机工作、火工品起爆仅靠一种分离信号的不足。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种航天器机电分离信号混合使用系统、方法及介质。
根据本发明提供的一种航天器机电分离信号混合使用系统、方法及介质，所述方案如下：
第一方面，提供了一种航天器机电分离信号混合使用系统，所述系统包括：
分离电连接器：提供星箭电分离信号，为航天器上火工品去保护及供综合电子单机采集；
行程开关：提供星箭机械分离信号，确认星箭机械分离，为航天器上单机信号发分离信号；
火工品控制电路：在分离电连接器分离后，火工品控制电路负线保护自动解锁，可接收综合电子单机发来的火工品起爆指令，完成火工品起爆；
航天器上综合电子单机：综合电子承担信息处理的任务，需完成全任务阶段的程序控制，在综合采集电分离信号和机械分离信号后，控制航天器上的单机工作及火工品的起爆。
优选的，所述分离电连接器负责为航天器上的单机和火工品发出去保护的电分离信号，之后航天器上单机及火工品并不直接工作，而是在行程开关发出机械分离信号后，由航天器上综合电子单机综合采集电分离信号和机械分离信号后才开始工作。
优选的，所述星上单机采集分离信号时，不单一采集分离电连接或行程开关的信号，而是综合采集分离电连接器的电信号和行程开关的机械信号来确定，使航天器上分离信号这一重要信号由单一指令变为双重确认。
第二方面，提供了一种航天器机电分离信号混合使用方法，所述方法包括：
步骤S1：由分离电连接器提供电分离信号，为航天器上火工品去保护及供综合电子单机采集；
步骤S2：由行程开关提供星箭机械分离信号，确认星箭机械分离，为航天器上单机信号发分离信号；
步骤S3：在分离电连接器分离后，火工品控制电路负线保护自动解锁，可接收综合电子单机发来的火工品起爆指令，完成火工品起爆；
步骤S4：承担着信息处理的航天器综合电子单机在综合采集电分离信号和机械分离信号后，按全任务阶段的程序控制航天器上的单机工作，及发送火工品的起爆指令完成火工品起爆。
第三方面，提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述航天器机电分离信号混合使用方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明航天器用机电分离信号混合使用方法，使航天器上单机采集的分离信号由单一指令变为双重确认，提高了分离信号这一航天器关键信号的可靠度；
2、本发明提高了航天器火工品的安全裕度，充分考虑了航天器用分离电连接器的使用特性，观念创新且方法简单，降低了整体的风险。
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为本发明航天器用机电分离信号混合使用的实施实例图；
图2为可机械分离的行程开关装置设计示意图；
图3为可发出电分离信号的分离电连接器装置设计示意图。
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。
本发明实施例提供了一种航天器机电分离信号混合使用系统，参照图1和图2所示，该系统具体包括：分离电连接器、行程开关、航天器上综合电子单机以及火工品控制电路。
其中，分离电连接器：提供星箭电分离信号，为航天器上火工品去保护及供综合电子单机采集；
行程开关：提供星箭机械分离信号，确认星箭机械分离，为航天器上单机信号发分离信号；
火工品控制电路：在分离电连接器分离后，火工品控制电路负线保护自动解锁，可接收综合电子单机发来的火工品起爆指令，完成火工品起爆；
航天器上综合电子单机：综合电子承担信息处理的任务，需完成全任务阶段的程序控制，在综合采集电分离信号和机械分离信号后，控制航天器上的单机工作及火工品的起爆。
综合采集电分离信号和机械分离信号进行确认，使航天器上分离信号由单一指令变为双重确认。
具体地，分离电连接器负责为航天器上的单机和火工品发出去保护的电分离信号，之后航天器上单机及火工品并不直接工作，而是在行程开关发出机械分离分离信号后，由航天器上综合电子单元综合采集电分离信号和机械分离信号后才开始工作。
星上单机采集分离信号时，不单一采集分离电连接或行程开关的信号，而是综合采集分离电连接器的电信号和行程开关的机械信号来确定，使航天器上分离信号这一重要信号由单一指令变为双重确认。
本发明还提供一种用于深空探测的航天器机电分离信号混合使用方法，该方法包括：
步骤S1：由分离电连接器提供电分离信号，为航天器上火工品去保护及供综合电子单机采集；
步骤S2：由行程开关提供机械分离信号，确认星箭机械分离，为航天器上单机信号发分离信号；
步骤S3：在分离电连接器分离后，火工品控制电路负线保护自动解锁，可接收综合电子单机发来的火工品起爆指令，完成火工品起爆；
步骤S4：承担着信息处理的航天器综合电子单机在综合采集电分离信号和机械分离信号后，按全任务阶段的程序控制航天器上的单机工作，及发送火工品的起爆指令完成火工品起爆。
接下来，对本发明进行更为具体的说明。
参照图1所示，在航天器上综合使用机械分离信号和电分离信号：分离电连接器负责为航天器上火工品去保护及供综合电子单机采集；然后再由行程开关负责为航天器上单机发分离信号；在分离电连接器分离后，火工品控制电路负线保护自动解锁，可接收综合电子单机发来的火工品起爆指令，可参照图3所示；承担着信息处理的综合电子单机在综合采集电分离信号和机械分离信号后，按全任务阶段的程序控制航天器上的单机工作，及发送火工品的起爆指令完成火工品起爆。
参照图2所示，可机械分离的行程开关选用4KX-2C，每只行程开关有4副触点，每副触点包括了1个常开触点(释放状态下开路)和1个常闭触点(释放状态下接通)。2个分离开关共8副触点，设计上采取两并两串设计，选用常开触点(即压紧状态下为闭合，释放状态下为开路)。分离前，行程开关处于压紧状态，触点接通，分离信号为高电平；分离后，行程开关处于释放状态，触点开路，分离信号为低电平。
参照图3所示，采用可发出电分离信号的分离电连接器装置控制火工品回路，有效提高了火工品的安全冗余。
星箭分离前，分离电连接器连接，负线接通指令回路的继电器线包通电，负线接通指令回路的继电器常闭触点断开，负线接通指令回路断开，无法接收综合电子单机发送的火工品起爆指令。
星箭分离后，分离电连接器断开，负线接通指令回路的继电器线包断电，负线接通指令回路的继电器常闭触点接通，负线接通指令回路自动接通，可接收综合电子单机发送的火工品起爆指令，完成火工品起爆。
本发明实施例提供了一种航天器机电分离信号混合使用系统、方法及介质，采用可机械分离的行程开关装置来产生机械分离信号，用于综合电子控制和采集，利用分离电连接器装置来产生电气分离信号，用于火工品保护电路控制，两种信号混合使用，不仅有效地保护火工品在地面测试的安全，还实现了卫星上单机采集的分离信号由单一指令变成了双重确认，可进一步提高了分离信号这一关键信号的可靠度。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
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 (5)

1.一种用于深空探测的航天器机电分离信号混合使用系统，其特征在于，包括：
分离电连接器：提供星箭电分离信号，为航天器上火工品去保护及供航天器综合电子单机采集；
行程开关：提供星箭机械分离信号，确认星箭机械分离，为航天器综合电子单机发送星箭机械分离信号；
火工品控制电路：在分离电连接器分离后，火工品控制电路负线保护自动解锁，能够接收航天器综合电子单机发来的火工品起爆指令，完成火工品起爆；
航天器综合电子单机：综合电子承担信息处理的任务，能够完成全任务阶段的程序控制，在综合采集星箭电分离信号和星箭机械分离信号后，控制航天器上的单机工作及火工品的起爆。
2.根据权利要求1所述的用于深空探测的航天器机电分离信号混合使用系统，其特征在于，所述分离电连接器负责为航天器上的火工品发出去保护的星箭电分离信号及供航天器综合电子单机采集，之后航天器综合电子单机及火工品并不直接工作，而是在行程开关发出星箭机械分离信号后，航天器综合电子单机开始工作，执行任务阶段的程序控制，控制航天器上的单机工作及火工品的起爆。
3.根据权利要求1所述的用于深空探测的航天器机电分离信号混合使用系统，其特征在于，所述航天器综合电子单机采集分离信号时，不单一采集分离电连接器或行程开关的信号，而是综合采集分离电连接器的星箭电分离信号和行程开关的星箭机械分离信号来确定，使航天器上分离信号由单一指令确认变为由双重指令确认。
4.一种用于深空探测的航天器机电分离信号混合使用方法，其特征在于，包括：
步骤S1：由分离电连接器提供星箭电分离信号，为航天器上火工品去保护及供航天器综合电子单机采集；
步骤S2：由行程开关提供星箭机械分离信号，确认星箭机械分离，为航天器综合电子单机发送星箭机械分离信号；
步骤S3：承担着信息处理的航天器综合电子单机在综合采集星箭电分离信号和星箭机械分离信号后，按全任务阶段的程序控制航天器上的单机工作，及发送火工品的起爆指令；
步骤S4：在分离电连接器分离后，火工品控制电路负线保护自动解锁，接收航天器综合电子单机发来的火工品起爆指令，完成火工品起爆。
5.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求4中所述的方法的步骤。
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