[发明专利]一种应用于空间的电流传感器在轨校准方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及空间技术校准技术领域，特别是涉及一种应用于空间的电流传感器在轨校准方法及装置。

背景技术

电流测量是航天器运行状态过程中的一种重要数据监控手段，而电流传感器则是航天器供配电分系统中重要的测量装置。在空间站、深空探测器的工程中，电流传感器在有效工作寿命中提出了更高的工作要求，需要定期在轨校准。

然而，实际情况是电流传感器在航天器发射入轨后长期运行，在此期间不再定期校准，甚至在发射之前的地面很长AIT时段，也得不到校准，其测量结果的可信度存在风险。目前没有数据和先验知识证明其测量准确度能在空间环境中不发生变化，无法证明电流传感器长期在轨工作的性能指标与地面一致。将电流传感器在地面的校准作业与在空间环境的校准作业产生的偏差计入误差范围，如果这种累计误差不能及时校准，将可能带来严重的后果。这些误差对短期航天任务造成的影响并不明显，但在中长期航天任务中，如果不能够定期校准，随着时间的推移，电流传感器的误差和飘移将导致测量不确定度显著增大，这将给航天任务决策带来风险。严重时将导致航天任务降额或缩短寿命。

传统的电流传感器校准方法若简单移植到航天器平台上，则面临着巨额的发射成本和维护成本代价。

发明内容

本发明提出了一种基于激励响法的空间用电流传感器在轨校准装置，其基本原理是给电流传感器施加已知增量的输入，通过原测量系统中的增量响应，与电流传感器系数理论增量比较，计算电流传感器系数的偏差。

具体的本发明提供了一种应用于空间的电流传感器在轨校准装置,包括：激励输入模块、电流传感器、遥控遥测模块；

所述激励输入模块与所述电流传感器连接，用于根据预设的校准间隔向所述电流传感器输出已知幅值的激励电流信号；

所述电流传感器与预测线路连接，用于测量所述预测线路的电流量，并将所述电流量转换成可被所述遥控遥测模块测量的电信号；

所述遥控遥测模块与所述电流传感器连接，用于监测所述电信号的数值变化，并将所述数值变化和所述已知幅值比较，获得所述电流传感器显示数值的误差。

优选的，所述激励输入模块包括定时激励单元、继电器和基准电流源；

所述定时激励单元与继电器链接，控制继电器的通断，所述定时激励单元用于根据所述预设的校准间隔，向所述继电器发出激活命令；

所述继电器用于根据所述定时激励单元的激活命令闭合，以激活所述基准电流源工作；

所述基准电流源与所述继电器连接，用于在所述继电器闭合时激活，产生所述激励电流信号，加载至所述电流传感器上。

优选的，所述定时激励单元包括计数器、数字逻辑控制器、继电器驱动电路；

所述计数器与所述数字逻辑控制器连接，用于计数和输出计数信号；

所述数字逻辑控制器继电器驱动电路连接，用于在所述计数信号和参考时钟的触发信号下，根据预设逻辑通过继电器驱动电路控制所述继电器的通断。

优选的，所述遥控遥测模块根据获得的所述误差计算所述电流传感器的电流数值，并将所述电流数值发送至地面站。

优选的，所述预测线路为航天器电源系统的电池充放电支路，所述支路一端与电源母线连接，另一端与蓄电池连接。

本发明的另一方面，还提供了一种应用于空间的电流传感器在轨校准方法,包括以下步骤：

根据预设的校准间隔向电流传感器输出已知幅值的激励电流信号；

测量预测线路的电流量，并将所述电流量转换成可被测量的电信号；

监测所述电信号的数值变化，并将所述数值变化和所述已知幅值比较，获得所述电流传感器显示数值的误差。

优选的，根据获得的所述误差计算所述电流传感器的电流数值，并将所述电流数值发送至地面站。

优选的，所述预测线路为航天器电源系统的电池充放电支路，所述支路一端与电源母线连接，另一端与蓄电池连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的一种应用于空间的电流传感器在轨校准装置,包括：激励输入模块、电流传感器、遥控遥测模块；

所述激励输入模块与所述电流传感器连接，用于根据预设的校准间隔向所述电流传感器输出已知幅值的激励电流信号；

所述电流传感器与预测线路连接，用于测量所述预测线路的电流量，并将所述电流量转换成可被所述遥控遥测模块测量的电信号；