[发明专利]一种基于地面测试接口的在轨服务模块

说明书

本发明涉及一种基于地面测试接口的在轨服务模块，属于航天器在轨服务技术领域；包括星箭分离插头X1F、电源处理单元PPU、推力器切换单元、北侧离子推力器、南侧离子推力器、综电处理单元IEPCP、压力调节模块、流量控制模块、矢量调节机构、热控单元、对接机构；轨服务模块通过星箭分离插头X1F与外部被服务卫星的星箭分离插头X1F对接；本发明提出了改变传统服务与被服务对象的单向服务关系，实现两者能源、测控、控制、推进共享交互的设计思想。

技术领域

本发明属于航天器在轨服务技术领域，涉及一种基于地面测试接口的在轨服务模块。

背景技术

目前国外的在轨服务发明主要有美国的“轨道快车”计划、德国轨道延寿飞行器等，分别代表在在轨服务领域中合作目标与非合作目标两个分支的研究。美国“轨道快车”计划设计服务星对被服务星的可替换的ORU单元进行插拔，但ORU单元设计的被服务对象为合作目标，且需要被服务卫星具有接口预留及星间通信转发器。而对于国内已有的静止轨道卫星而言，被服务对象并非采用模块化思想进行设计，辅助推进模块的方案设计也就与ORU单元的设计有所不同。而德国延寿飞行器的设计中，需要在轨服务卫星整星完成在轨服务任务，成本高且可靠性低。

根据文献调研，以在役卫星提供推进服务为例，目前的在轨服务设计大致可以分为两类。一类立足于工程，以具体救援卫星为服务对象，重新发射一颗在轨服务卫星进行救援；一类立足于前瞻预研，构想被服务卫星预留“在轨加注接口”，进行在轨服务设计。两类思路基于现阶段的工程背景，都具有经济消耗巨大的成本控制问题，故而现阶段国内外“在轨服务”进程始终停留在预研及预想阶段。目前，卫星在轨服务存在服务对象功能单一、服务类型有限、成本巨大、难以工程化等问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种基于地面测试接口的在轨服务模块，提出了改变传统服务与被服务对象的单向服务关系，实现两者能源、测控、控制、推进共享交互的设计思想。

本发明解决技术的方案是：

一种基于地面测试接口的在轨服务模块，包括星箭分离插头X1F、电源处理单元PPU、推力器切换单元、北侧离子推力器、南侧离子推力器、综电处理单元IEPCP、压力调节模块、流量控制模块、矢量调节机构、热控单元、对接机构；轨服务模块通过星箭分离插头X1F与外部被服务卫星的星箭分离插头X1F对接；

电源处理单元PPU：接收外部被服务卫星的100V供电；对100V供电进行分流处理，生成9路电源，将9路电源发送至推力切换单元，为推力切换单元供电；

综电处理单元IEPCP：接收外部被服务卫星的100V供电；接收外部被服务卫星的时钟信号、数据信号和选通信号；时钟信号、数据信号和选通信号通过综电处理单元IEPCP内部的矩阵指令网络生成离散脉冲指令信号，将离散脉冲指令信号分别发送至推力器切换单元、压力调节模块和流量控制模块；接收外部被服务卫星的正弦信号和余弦信号，对正弦信号和余弦信号进行角度转换，生成带有角度值的电机驱动激磁信号；将带有角度值的电机驱动激磁信号发送至矢量调节机构；接收被服务卫星的1553B总线指令，对1553B总线指令进行解析，解析出热控指令和抓紧分离指令，将热控指令发送至热控单元；将抓紧分离指令发送至对接机构；

推力切换单元：接收电源处理单元PPU的供电；接收综电处理单元IEPCP传来的离散脉冲指令信号，做控制开关的选通处理，生成离子推力器的电源信号，发送至北侧离子推力器或南侧离子推力器；对离子推力器进行选择；

离子推力器：接收推力切换单元传来的电源信号，将电能转换为动能，产生推力，推动外部被服务卫星

压力调节模块：接收综电处理单元IEPCP传来的离散脉冲指令信号，解析出离散脉冲指令信号中的压力调节指令；对电推进剂的压力进行调节；

流量控制模块：接收综电处理单元IEPCP传来的离散脉冲指令信号，解析出离散脉冲指令信号的流量调节指令；对电推进剂的流量进行调节；