[发明专利]一种着陆航天器信道自动选通控制装置及验证方法

说明书

一种着陆航天器信道自动选通控制装置包括加速度计、信号放大电路、接通方向控制电路、滤波电容、驱动电路、单刀双掷磁自锁微波开关。加速度计的输出端分别与2路信号放大电路输入端相互连接，2路信号放大电路输出端分别通向各自对应的接通方向控制电路的输入端，接通方向控制电路的另一输入端还与接单刀双掷磁自锁微波开关输出端相连接，接通方向控制电路与接单刀双掷磁自锁微波开关之间设有滤波电容，接通方向控制电路的输出端通向对应驱动电路的输入端，驱动电路输出端通向单刀双掷磁自锁微波开关的控制端。

技术领域

本发明涉及着陆航天器信道自动选通控制领域，具体是一种着陆航天器信道自动选通控制装置及验证方法。

背景技术

为了保证返回式航天器着陆后的通信，目前航天器采用180°安装的两副异频天线组阵形成近全空间覆盖，每幅单元天线半空间覆盖。由于返回式航天器着陆后姿态未知，目前的微波开关，无智能检测电路，无法自动选择增益方向好的天线发射射频信号。所以需要采用可自动选通的开关，实现射频信号的有效发射。为了实现自选通控制现有设计会使用，如图5所示的重力开关中，该开关将导电介质水银真空密封到玻璃壳体，两个固定电极的一端穿过壳体封装到壳体里，另一端露在外面焊接引线。开关正放时，水银由于重力黏贴在底部，正负电极不接通即不导通状态。该种开关在倒置角度＞45°时，开关才接通。该种开关虽具有一定自动检测功能但是切换角度太大，目前航天器为实现实时遥测遥控，两副半空间天线需尽可能快切换，同时该种开关是玻璃壳体的，不能承受振动和冲击力学环境，且导电介质是水银，若开关遇力封装破碎，水银泄露，将会对电子设备造成严重污染。而水银在-39.7°就成凝固态，开关接通的可靠性降低。因此该种开关性能指标差，可靠性差，难以适用于各类航天器，尤其是经历空间和着陆过程中各种力学的着陆式航天器。

发明内容

本发提供了一种着陆航天器信道自动选通控制装置，已解决现有技术中切换角度大，切换速度慢，易损坏，损坏后会对其他电子设备造成严重污染。本发明同时还提供了一种基于着陆航天器信道自动选通控制装置的验证方法。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种着陆航天器信道自动选通控制装置包括加速度计、信号放大电路、接通方向控制电路、滤波电容、驱动电路、单刀双掷磁自锁微波开关。

加速度计的输出端分别与2路信号放大电路输入端相连接，2路信号放大电路输出端分别通向各自对应的接通方向控制电路的输入端，接通方向控制电路的另一输入端还与单刀双掷磁自锁微波开关接通状态遥测端相连接，接通方向控制电路与单刀双掷磁自锁微波开关接通状态遥测端之间设有滤波电容，接通方向控制电路的输出端通向对应驱动电路的输入端，驱动电路输出端通向单刀双掷磁自锁微波开关的控制端；加速度计为变电容式加速度计，加速度计可以检测重力在设备敏感轴方向的分量，并输出差分电压信号，加速度计输出的差分电压信号按照相反极性分别输入到两路信号放大电路进行放大。

接通方向控制电路为一个逻辑与门，采用信号放大电路的输出和单刀双掷磁自锁微波开关的接通状态遥测信号，共同进行接通方向控制判定。

本发明所述装置的有益效果在于1该装置可自动检测并选通非对称安装的两副天线相对指向更优的一幅进行通信，具有切换临界角度小，射频信号插入损耗小的优点。2该装置同时还兼具无毒无污染的优点，即使该装置损坏也不会间接损坏其他设备与元器件。该装置还可用于非地球环境降落，由于重力加速度的不同，切换临界角度会发生变化，其他功能性能不会因为气压、温度等因素产品误差。

本发明解决的另一技术问题的技术方案为：一种基于着陆航天器信道自动选通控制装置的验证方法，该方法包括下列步骤。

(1)确定着陆航天器天线对的空间布局，一对天线对包括天线a和天线b两副天线，以着陆航天器原点坐标系为基准，将两副天线的空间指向转换为单位向量形式。