[发明专利]一种用于模拟空间导电滑环的模拟器以及相应模拟方法有效
申请号: | 201910095981.5 | 申请日: | 2019-01-31 |
公开(公告)号: | CN109795725B | 公开(公告)日: | 2020-11-24 |
发明(设计)人: | 李立;朱野;梁旭文;刘会杰;潘小彤;刘兴富;王硕 | 申请(专利权)人: | 上海微小卫星工程中心 |
主分类号: | B64G7/00 | 分类号: | B64G7/00;H04B17/00 |
代理公司: | 上海智晟知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31313 | 代理人: | 李镝的 |
地址: | 201203 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 模拟 空间 导电 滑环 模拟器 以及 相应 方法 | ||
本发明涉及一种用于模拟空间导电滑环的模拟器,包括:模数转换器,其被配置为从空间导电滑环采集模拟电压信号并将其转换为数字电压信号;存储器,其被配置为存储所述数字电压信号;以及数模转换器,其被配置为读取所存储的数字电压信号并将其转换成模拟电压信号。本发明还涉及一种用于模拟空间导电滑环的方法。通过该模拟器和/或该方法,可以避免卫星模拟测试中保持空间导电滑环一直旋转,从而增加空间导电滑环的剩余圈数,增加其寿命,此外还可以在空间导电滑环测试中减小、甚至避免真实空间导电滑环的使用,从而降低试验成本。
技术领域
本发明总的来说涉及航天器测试领域,具体而言,涉及一种用于模拟空间导电滑环的模拟器。此外,本发明还涉及一种用于模拟空间导电滑环的方法。
背景技术
目前在轨航天器数目已经超过一千颗,由最初不携带科学仪器设备的卫星发展成具有复杂功能的空间站、深空着陆器等。为适应复杂的场景或者完成特定的任务,需要航天器机械机构发生相对旋转,为保证在相对旋转的航天器装置之间能够进行数据传递,需要使用空间导电滑环为相对运动的装置之间建立用于数据传输的电通路。
空间导电滑环主要由两部分组成,一部分是固定不动的导电环,连接发生相对运动的两个机构之一,另一部分为电刷,连接所述两个机构中的另一机构。当两个机构发生相对转动时,电刷在导电环上保持滑动电接触,以保证导电信号不丢失,从而实现两个发生相对旋转的机构之间的数据传输。
空间导电滑环具有传输信号可靠、传输速度快等优点,除了能够传输数据信号,还能传输电能,因此空间导电滑环在旋转航天器上得到大量使用。但是,空间导电滑环具有使用寿命较短的缺点,其原因在于电刷与导电环接触摩擦时间长后,会导致二者出现磨损而缩短寿命,并产生磨损微粒影响导电滑环的性能。空间导电滑环多为单点,因此空间导电滑环损坏后无备份,使得航天器不能正常工作,因而其成为空间航天器寿命的关键受制因素之一。
空间导电滑环的寿命用其旋转圈数进行衡量,这可通过导电滑环地面寿命试验和已有在轨使用记录进行统计预估。为保证导电滑环在空间具有更长的使用寿命,减小航天器地面测试时导电滑环的旋转圈数是一个有效方法。然而,地面测试过程中为模拟真实的信号传输环境,在进行相对旋转机构的信号传输测试时,通常让导电滑环处于旋转工作状态,特别是地面航天器老练实验和信号传输压力测试时,长时间的测试减少了导电滑环剩余可转圈数,也就相应减少了导电滑环在轨使用寿命,并缩小了航天器在轨使用寿命。
另外,在地面对空间导电滑环进行通信测试研究时,为验证空间导电滑环对不同通信方法的影响,常常需要用诸如RS422、CAN、RS485等不同的通信协议以及不同协议下的不同波特率进行长时间的压力测试,为模拟真实的工作状态,需要将空间导电滑环转动起来,以产生导电滑环转动时传递信号中的电平波动。这种方法需要投入大量昂贵的空间导电滑环进行试验,试验成本高。
因此,需要一种能够模拟导电滑环数据传输的模拟器,在仅仅需要模拟导电滑环信号传输过程时,替代真实的滑环参与试验,降低真实导电滑环的使用,以延长导电滑环的使用寿命或者降低试验成本。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于模拟空间导电滑环的模拟器以及相应模拟方法,通过该模拟器和/或该方法,可以避免卫星模拟测试中保持空间导电滑环一直旋转,从而增加空间导电滑环的剩余圈数,增加其寿命,此外还可以在空间导电滑环测试中减小、甚至避免真实空间导电滑环的使用,从而降低试验成本。
在本发明的第一方面,该任务通过一种用于模拟空间导电滑环的模拟器来解决,该模拟器包括:
模数转换器,其被配置为从空间导电滑环采集模拟电压信号并将其转换为数字电压信号;
存储器,其被配置为存储所述数字电压信号;以及
数模转换器,其被配置为读取所存储的数字电压信号并将其转换成模拟电压信号。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于上海微小卫星工程中心,未经上海微小卫星工程中心许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201910095981.5/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。