[发明专利]一种通用可扩展的航天器遥测采集控制装置

说明书

技术领域

本发明属于航天器综合电子技术领域，具体涉及一种通用的、可扩展的航天器遥测量采集控制装置。

背景技术

航天器遥测是地面掌握航天器运行状态的唯一手段，而遥测采集电路是获取航天器遥测信息的重要组成部分。遥测采集电路主要由多路选择电路、信号调理与放大电路、模数转换电路三部分组成，多路选择电路用于对遥测信号进行选通控制，实现多路遥测信号对信号调理与放大电路、模数转换电路的共享，通过对多路选择电路的顺序选通，即可完成对多路遥测信号的顺序采集。

传统的航天器遥测采集电路多以分离的元器件搭建实现，多路选择电路、信号调理与放大电路、模数转换电路均通过独立的元器件组合实现，具有设计电路专用、占用面积及功耗大、扩展困难等缺点，不能适应航天器遥测采集电路应用形式差异大、重量功耗要求严的场合，无法达到航天器对小型化、硬件电路以及模块通用化和复用化的目的。同时采用分离电路搭建的方式需要在各元器件之间建立通信连线，线路设计复杂，极易出现设计错误以及返工的情况，不能适应航天器越来越期望缩短设计周期以及提升设计指令的目标。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，以通用化、可扩展化的方式实现了一种遥测采集控制装置取代传统的遥测采集分离电路，直接通过遥测采集控制装置间的组装实现遥测采集电路，避免了以分离元器件搭建的复杂、专用的电路形式，可以缩短设计周期，提升设计通用性、可靠性，可广泛应用于航天器各种类遥测参数的采集电路中，达到提高遥测采集通道容积率、提升遥测采集电路通用性和复用性的目的。

本发明的技术解决方案是：一种通用可扩展的航天器遥测采集控制装置，包括N个多路选择控制模块A、M个多路选择控制模块B、M个信号调理及放大控制单元、M个模数转换控制单元，每个多路选择控制模块B对应一个信号调理及放大控制单元和一个模数转换控制单元，N为大于等于零的整数，M为正整数，其中：

多路选择控制模块A：包括地址信号切换控制单元组和多路选择控制单元组，其中：

地址信号切换控制单元组：包括一个或者一个以上的地址信号切换控制单元，每个地址信号切换控制单元对应接收外部不同信号源输入的地址控制信号和用于信号源选择的选择控制信号，当且仅当对应的选择控制信号有效时，将与有效选择控制信号对应的信号源的地址控制信号作为通道选通控制信号备用；

多路选择控制单元组：包括一个或者一个以上的多路选择控制单元，每个多路选择控制单元接收外部输入的、其它多路选择控制模块A或者其它多路选择控制模块B输出的一组遥测量输入信号以及通道选通控制信号，当且仅当对应的通道选通控制信号有效时，将与有效通道选通控制信号对应的遥测量输入信号输出；

多路选择控制模块B：包括所述的地址信号切换控制单元组、所述的多路选择控制单元组，还包括采集顺序控制单元，采集顺序控制单元对地址信号切换控制单元组输出的通道选通控制信号按照地址递增或者递减进行排序，然后将排序后的通道选通控制信号送至多路选择控制单元组；

所述的多路选择控制模块A中的多路选择控制单元组输出的遥测量信号送至其它多路选择控制模块A或者其它多路选择控制模块B，所述的多路选择控制模块B中的多路选择控制单元组输出的遥测量信号送至其它多路选择控制模块A、其它多路选择控制模块B或者信号调理及放大控制单元，且送至信号调理及放大控制单元的遥测量信号有且仅有一路；

所述的多路选择控制模块A之间、多路选择控制模块B之间、或者多路选择控制模块A与多路选择控制模块B之间采用级联、并联或者两者相结合的方式进行组合；

信号调理及放大控制单元：根据外部输入的放大控制信号，对接收到遥测量信号进行相应倍数的放大后，将放大后的信号送至模数转换控制单元；

模数转换控制单元：对放大后的信号进行模拟量到数字量的转换，并将数字量向外部输出。

所述的多路选择控制单元通过选择受不同信号源的选通信号控制对多路选择控制单元之间通道多路选通的比例进行配置。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明的N个多路选择控制模块A之间具备级联应用能力，通过级联实现对多路选择单元的“树形”扩展，对遥测量输入信号端扩展出多个遥测量采集通道，增强了遥测采集控制装置对不同数量遥测量采集通道需求的适应能力；