[发明专利]一种基于新型拓扑结构的卫星平台系统及其集成方法

说明书

本发明涉及一种基于新型拓扑结构的卫星平台系统及其集成方法，所述卫星平台系统至少包括接收测控板的遥控指令而执行相应操作的载荷以及接收所述测控板发送的遥测指令采集卫星工况数据且接收所述载荷和/或所述测控板发送的控制指令控制卫星姿态改变的平台设备，所述卫星平台系统还包括分别与所述平台、载荷和测控板数据连接的计算机板，所述计算机板配置为基于所述平台设备、载荷、测控板中的至少一个执行操作时的冲突事件的触发以驱动至少部分数据进行共享的方式调整执行所述平台设备、载荷以及测控板内算法的优先级。

技术领域

本发明涉及卫星架构技术领域，尤其涉及一种基于新型拓扑结构的卫星平台系统及其集成方法。

背景技术

卫星工程是一类系统性工程，具备构造的复杂性、功能的多样性、高成本和高风险的特点，卫星工程按照不同功能，大体上可划分为供配电分系统、测控与星务分系统、推进与姿态分系统、结构分系统、热控分系统、数传分系统、载荷分系统等。按传统卫星设计技术，卫星平台运行所需的配电、遥控、遥测、控温、推力器控制、自锁阀控制、490N控制、火工品控制、SADA控制、天线控制分别按照单独功能产品配置在分系统内：配电功能对应1～3台配电器，配置在供配电分系统；遥控对应1～2台遥控单元、遥测对应1～1台遥测采样器，配置在测控分系统；控温对应1～2台热控控制箱，配置在热控分系统；推力器、自锁阀、490N发送机对应1～2台推进线路盒。配置在推进分系统；火工品控制对应1～2台火工品管理器，配置在在供配电分系统；SADA机构控制对应1～2台伺服控制器，配置在结构分系统；天线控制对应1～2台伺服控制器，配置在天线分系统。

上述传统卫星平台功能配置方案存在一定的弊端，如：1、产品过多导致重量功耗较大；2、接口数量过多导致电缆连接复杂；3、接口种类过多导致通信协议复杂以及管理难度大；4、多样性产品导致管理难度大。

例如，公开号为CN109002049A的中国专利文献公开了一种基于模块化设计的卫星平台，包括单元管理模块：作为卫星平台电子整机的主模块，安装了一个平台测控信息管理器，对外实现与中心管理单元通信、对内实现内总线管理、遥控遥测功能译码、AD采集的功能，平台电子整机一次电源分配枢纽；平台电子整机二次电源产生源头、分配枢纽；

供电与测控服务模块，对外提供至少八路直供电，两路控制供电，四十条控制指令，六十条遥测采集，同时对若干用户产品进行能源供给、工作模式控制、运行状态监视提供服务；

配电与测控服务模块，对外提供至少八路直供电，至少八路控制供电，三十条控制指令，五十条遥测采集，同时对若干用户产品进行能源供给、工作模式控制、运行状态监视提供服务；

控温与测温模块，单模块可实现对卫星平台二十八路加热片控制、三十路测温点采集；

推力器驱动模块，单模块可实现对单分支八路10N推力器进行单喷、连喷、常喷同时控制，并对各推力器工作温度进行监视；

自锁阀与490N驱动模块，可实现对推进液路、气路中的高压自锁阀、自锁阀进行开关控制，并对管路、储箱、气瓶的压力、温度信息进行监视；

火工品驱动模块，可实现对卫星活动机构解锁火工品、管路电爆阀进行起爆控制；

SADA机构伺服控制模块，单个模块，实现太阳电池阵转动控制，按照不同工作模式进行归零、捕获、跟踪的操作；

天线机构伺服控制模块，单个模块，实现两组机构共四轴同时转动控制；其它功能模块，按照整星相应的功能要求，按照模块化设计原则，满足机电接口前提下，可与所述平台电子产品整机拼装的其它功能模块。但是该专利公开的卫星平台只考虑到将原有功能单机模块化，将原有接口电路归一化来实现卫星平台重量和功耗的降低，其技术方案的本质仍然是分布式的独立设计，即分别独立地配置各个模块，因此无法实现高度集成的卫星平台，导致各个模块执行的算法和数据处理不能共享，也导致各个模块之间大部分功能的冗余和浪费。