[发明专利]卫星电源平台在轨工况模拟集中测试系统

说明书

本发明提供一种卫星电源平台在轨工况模拟集中测试系统，其特征在于，包括太阳电池供电模拟单元、蓄电池模拟单元、卫星负载模拟单元、卫星总线通讯模拟单元、卫星直接指令模拟单元、数据采集模拟单元和集中控制模拟单元。本发明提供的卫星电源平台在轨工况模拟集中测试系统，由地面标准设备和正样产品构成卫星在轨模拟测试系统，采用标准接口模式实现模拟单元设备互连，使得系统的结构简单且可靠性高，通过集中控制方法，提高了模拟测试系统的测试效率，卫星在轨工况模拟测试系统具有重要的工程价值。

技术领域

本发明涉及卫星在轨测控系统技术领域，特别涉及一种卫星电源平台在轨工况模拟集中测试系统。

背景技术

卫星电源平台在轨工况模拟是指通过地面太阳电池供电模拟单元、蓄电池模拟单元、卫星负载模拟单元、卫星总线通讯模拟单元、卫星直接指令模拟单元和数据采集模拟单元配合集中控制方法对卫星在轨工况的模拟。与传统的模拟测试方法相比，采用集中控制方法可以更加精准的模拟卫星在轨工况，同时具备对模拟工况的测试数据进行采集和分析。采用集中控制方法模拟卫星在轨工况的测试系统可以提高50％的测试效率，并且能有效的验证卫星在轨工况下电源控制器产品的各项性能指标，为卫星在轨可靠、稳定运行提供设计依据。

正确合理地设计卫星电源平台在轨工况模拟集中测试系统，可以实现卫星电源平台在轨工况的准确模拟，确保卫星在轨稳定运行。目前针对卫星电源的测试系统方案较少，大多是基于卫星电源各模块单元的数学模型进行纯软件的仿真研究，其中包括太阳电池阵单元、蓄电池组单元、控制单机单元等，纯软件仿真具备一定的研究价值，但缺乏实际的理论参考依据。卫星电源平台在轨工况模拟集中测试系统基于实物的测试平台，测试平台的数据能够体现卫星电源相关技术指标的特性，具备实际的指导作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卫星电源平台在轨工况模拟集中测试系统，系统结构简洁，采用标准总线通讯方式实现集中控制，易于工程实现

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种卫星电源平台在轨工况模拟集中测试系统，包括太阳电池供电模拟单元、蓄电池模拟单元、卫星负载模拟单元、卫星总线通讯模拟单元、卫星直接指令模拟单元、数据采集模拟单元和集中控制模拟单元；

所述太阳电池供电模拟单元与卫星电源控制器的充电输入模块相连，用于模拟卫星在轨太阳帆板的一次电源供电需求；所述蓄电池模拟单元包括蓄电池组模拟模块和蓄电池单体模拟模块，所述蓄电池组模拟模块与卫星电源控制器的充电输出模块和放电输入模块相连，所述蓄电池单体模拟模块与蓄电池均衡管理模块相连；所述卫星负载模拟单元与卫星电源控制器的放电模块相连，用于模拟卫星在轨载荷耗电情况；所述卫星总线通讯模拟单元分别与集中控制模拟单元和卫星电源控制器相连，用于接受所述卫星电源控制器的工作状态参数及发送总线指令；所述卫星直接指令模拟单元分别与被测卫星电源控制器、均衡管理器、蓄电池连接继电器盒连接，用于模拟整星对电源系统的直接指令，并接受部分状态变量，作为状态反馈输出；所述集中控制模拟单元与其余各模拟单元均相连，用于向各模拟单元发送指令并接收所述数据采集模拟单元采集的数据。

进一步地，所述太阳电池供电模拟单元包括多路太阳电池模拟阵，用于模拟整星正负太阳翼；其中单路太阳电池模拟阵供电电压为0～130V、供电电流为0～5A。

进一步地，所述蓄电池组模拟模块由一个大功率源和一个大功率电子负载组成，所述大功率源用于模拟蓄电池放电状态，输出电压为0～100V，输出电流为0～100A，最大输出功率为3kW；所述大功率电子负载用于模拟蓄电池充电状态，耐压值为150V，通流能力为100A，最大吸纳功率为3kW。

进一步地，所述卫星负载模拟单元模拟卫星在轨载荷耗电情况，用于测试被测产品的功率输出特性。

进一步地，所述卫星负载模拟单元的吸纳功率为0～5kW，最大耐压为150V，最大通流能力为600A；所述卫星负载模拟单元壳设定为恒流模式、恒压模式或动态恒流模式。