[发明专利]航天器电源控制器、故障诊断和性能监测平台与方法

说明书

本发明提供了一种航天器电源控制器，包括遥测遥控模块、功率调节及控制模块和通信接口，所所述功率调节及控制模块与所述遥测遥控模块输入输出双向信号连接，所述遥测遥控模块与所述通信接口输入输出双向信号连接。本发明还提供了一种故障诊断和性能监测平台。本发明还提供了一种故障诊断和性能监测方法。本发明的有益效果是：可对航天器电源控制器的故障进行准确检测和定位，缩短故障检测和定位时间，同时可对航天器电源控制器的母线电压纹波等性能进行监测，为航天器电源控制器的健康管理等奠定了基础。

技术领域

本发明涉及航天器电源控制器(PCU)，尤其涉及一种航天器电源控制器、故障诊断和性能监测平台与方法。

背景技术

航天器电源控制器(PCU)主要由功率调节及控制模块和遥测遥控(TMTC)模块组成。功率调节及控制模块用来调节太阳电池阵、蓄电池组和负载之间的功率平衡。TMTC模块主要完成PCU内部遥测参数采集和外部遥控指令接收的功能。目前航天器电源控制器的故障诊断和性能监测由地面系统根据遥测数据来完成，存在诊断实时性和控制能力有限、有些故障和性能无法检测的问题。同时PCU本身较少考虑故障诊断和性能监测方面的需求，只能提供功率模块简单的健康状态信息，无法对具体的故障进行诊断和定位，也无法对母线电压纹波等性能进行监测。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种航天器电源控制器、故障诊断和性能监测平台与方法。

本发明提供了一种航天器电源控制器，包括遥测遥控模块、功率调节及控制模块和通信接口，所述功率调节及控制模块与所述遥测遥控模块输入输出双向信号连接，所述遥测遥控模块与所述通信接口输入输出双向信号连接。

作为本发明的进一步改进，所述航天器电源控制器连接有外部设备，所述外部设备包括太阳电池阵、蓄电池组和负载，所述太阳电池阵、蓄电池组和负载分别与所述功率调节及控制模块连接。

本发明还提供了一种故障诊断和性能监测平台，包括所述的航天器电源控制器。

作为本发明的进一步改进，所述遥测遥控模块包括AD转换电路、微处理器电路和存储器，所述存储器与所述微处理器电路输入输出双向信号连接，所述微处理器电路与所述AD转换电路输入输出双向信号连接。

作为本发明的进一步改进，所述微处理器电路与所述通信接口输入输出双向信号连接。

作为本发明的进一步改进，所述率调节及控制模块包括测试点采样电路，所述测试点采样电路的输出端与所述AD转换电路的输入端连接。

作为本发明的进一步改进，所述遥测遥控模块还包括故障诊断模块、性能监测模块、数据存储模块、数据打包发送模块，其中，故障诊断模块利用采集到的测试点数据，按照故障诊断方法对航天器电源控制器进行故障诊断，性能监测模块利用采样的测试点对航天器电源控制器的关键部件性能进行监测，数据存储模块对故障诊断结果、性能监测数据及故障相关数据进行存储，数据打包发送模块则把故障诊断结果、性能监测数据及故障相关数据进行打包并发送至通信接口。

本发明还提供了一种故障诊断和性能监测方法，基于上述任一项所述的故障诊断和性能监测平台进行以下步骤：

S1、确定测试点；

S2、进行测试点的故障诊断和性能监测。

作为本发明的进一步改进，步骤S1包括以下子步骤：

S11、故障模式分析，故障模式分析时将各功能模块分解为若干个基础功能电路，对每一个基础功能电路的故障模式进行分析，包括故障模式名称、故障原因、故障影响、故障检测方法；

S12、测试性建模，在故障模式分析、故障传递关系分析基础上，建立航天器电源控制器的故障与测试的相关性模型；

S13、考虑性能监测需求，考虑母线电压纹波的性能监测需求，确定需要的测试点；