[发明专利]航天器空间环境故障模拟系统

说明书

本发明提供一种航天器空间环境故障模拟系统，包括：微控模块（1），用于触发航天器CAN总线故障；故障设计模块（2），与所述微控模块（1）电连接，向所述微控模块（1）发送故障指令信息；数据通信模块（3），用于将所述微控模块（1）和航天器CAN总线通信连接，产生所述航天器CAN总线故障。根据本发明的航天器空间环境故障模拟系统，以航天器信管分系统数据流信息为数据源，解析时间片信息，获取航天器当前运行的任务，适时注入故障信息，检验在航天器不同的任务运行期间，CAN总线通信网络故障对卫星的影响情况，进而实现测试航天器上网络的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及航天器在轨状态监测及故障诊断技术领域，尤其涉及一种航天器空间环境故障模拟系统。

背景技术

卫星CAN总线通信网络是卫星的重要组成部分，是星上各分系统相互调度配合的桥梁，是星上各分系统进行信息交换的主要通道，是卫星遥测信息采集集同，遥控任务指派分发执行的唯一路径。星上通信网络的正常与稳定工作，对卫星的安全至关重要。然而，因受空间环境如单粒子效应，信号毛刺等的影响，Can总线通信网络经常出现各类故障现象，如某型号因Can总线单粒子锁定，单机设备无法正常接受指令，引发任务失败。因为空间环境的特殊性，出现的故障往往不同于地面的故障现象，并且在卫星运行的不同任务阶段，引发的故障现象及影响也不尽相同。

常见的CAN总线故障类型如下：

单粒子翻转：在空间环境中，集成电路（IC）常常会受到干扰，例如宇宙中单个高能粒子射入半导体器件灵敏区，使器件逻辑状态翻转：原来存储的0变为1，或者1变为0，从而导致系统功能紊乱，严重时甚至会发生灾难性事故。

单粒子锁定：单粒子锁定（single event latch-up）是空间辐射单粒子效应的一种。由于CMOS器件中固有的PNPN四层结构，构成了寄生的可控硅结构，在正常情况下，寄生的可控硅处于高阻关断状态。空间环境的高能粒子入射形成触发信号触发其导通，有电流流过，由于可控硅的正反馈特性.流过的电流不断增大，进入大电流再生状态，即发生单粒子锁定现象。大电流会导致器件局部温度升高，器件永久性损坏。

对于上述故障类型，目前并没有能够准确有效地模拟航天器空间环境故障的系统，所以无法测试航天器上网络的稳定性和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于解决上述背景技术中的至少一个技术问题，提供一种航天器空间环境故障模拟系统。

为实现上述目的，本发明提供一种航天器空间环境故障模拟系统，包括：

微控模块，用于触发航天器CAN总线故障；

故障设计模块，与所述微控模块电连接，向所述微控模块发送故障指令信息；

数据通信模块，用于将所述微控模块和航天器CAN总线通信连接，产生所述航天器CAN总线故障。

根据本发明的一个方面，所述数据通信模块包括第一数据通信模块和第二数据通信模块；

所述微控模块通过控制所述第一数据通信模块，产生所述航天器CAN总线毛刺或者单粒子锁定故障；

所述微控模块通过控制所述第二数据通信模块，产生所述航天器CAN总线单粒子翻转和总线信息流故障。

根据本发明的一个方面，所述第一数据通信模块为第一CAN收发器。

根据本发明的一个方面，所述第二数据通信模块由CAN控制器和第二CAN收发器组成。

根据本发明的一个方面，还包括用于系统供电的电源模块；和

分别连接所述电源模块和所述第一CAN收发器、所述电源模块和所述CAN控制器以及所述电源模块和所述第二CAN收发器，用于防止电流串扰的漏电流抑制电路。