[发明专利]一种深空探测彩色相机自恢复抗单粒子锁定系统及方法

说明书

一种深空探测彩色相机自恢复抗单粒子锁定系统及方法，通过包括DC‑DC电压转换模块、锁定限流器、限流型LDO、彩色CMOS探测器、FPGA、接口电路的锁定系统，以固定的锁定方法按流程，针对彩色CMOS探测器上电过程及工作过程分段设置限流阈值，同时针对彩色CMOS探测器单粒子锁定敏感的供电部分设置单独限流型LDO，进行多级限流判断，从而保证系统可靠性。

技术领域

本发明涉及一种深空探测彩色相机自恢复抗单粒子锁定系统及方法，属于深空探测领域。

背景技术

彩色相机作为一个直观有效的数据采集来源，在各种宇航深空探测中具有较为广泛的应用，彩色相机探测器需选用彩色探测器，考虑单机尺寸、功耗、电路复杂度等因素，深空探测彩色相机选用彩色CMOS探测器作为图像传感器进行光电转换。由于彩色CMOS探测器抗单粒子能力较低，因此设计上需采用单粒子防护设计，从而保证相机在轨可靠性。

通常采用在供电回路中加入限流电阻或限流型LDO的方法进行锁定防护。然而，首先，在供电回路中加入限流电阻的方法只能用于工作电流不大的CMOS集成器件，且彩色CMOS探测器供电对电压波动较为敏感，无法采用限流电阻的方法。其次，限流型LDO由于限流值为单一值，而彩色CMOS探测器在上电过程及工作过程电流波动较大，若采用单一阈值限流，很容易造成误判，导致保护电路误动。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，传统技术容易走阿城相机保护电路误动、相机上电过程波动较大的问题，提出了一种深空探测彩色相机自恢复抗单粒子锁定系统及方法。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种深空探测彩色相机自恢复抗单粒子锁定系统，DC-DC电压转换模块、锁定限流器、限流型LDO、彩色CMOS探测器、FPGA、接口电路，其中：

DC-DC电压转换模块：通过外部电源进行供电，对外部电源电压进行转换，并为锁定限流器供电；

锁定限流器：对DC-DC电压转换模块输送的电压进行限流，为彩色CMOS探测器进行两路供电，并由FPGA控制；当彩色CMOS探测器出现过流现象时，锁定限流器出现过流状态标志，并发送至FPGA；当彩色CMOS探测器无过流现象时，为彩色CMOS探测器进行正常供电；

限流型LDO：为彩色CMOS探测器进行敏感供电部分供电，判断彩色CMOS探测器是否出现过流现象，若出现过流现象，则向FPGA发送过流状态标志；

彩色CMOS探测器：侦测两路供电是否出现过流现象，若出现过流现象则通过锁定限流器、限流型LDO分别向FPGA发送过流状态标志；

FPGA：通过控制字对锁定限流器进行控制，若接收到过流状态标识，根据所得过流状态标识向锁定限流器发送控制字进行关闭，将过流状态参数以遥测信号形式通过接口电路向外输出。

所述彩色CMOS探测器的两路供电具体为：

为彩色CMOS探测器进行与锁定限流器相同电压供电、彩色CMOS探测器敏感供电部分供电。

所述控制字为2bit，包括11、10、01、00，分别对应锁定限流器打开/高阈值、锁定限流器打开/低阈值、锁定限流器关闭/高阈值、锁定限流器关闭/低阈值。

所述限流型LDO状态包括：0-正常运行、1-过流状态。

一种深空探测彩色相机自恢复抗单粒子锁定方法，步骤如下：

(1)通过外部电源控制加电；

(2)进行初始化及上电复位；

(3)将锁定限流器控制字置为11，锁定限流器为锁定限流器打开/高阈值；

(4)为彩色CMOS探测器上电；