[发明专利]卫星太阳帆板振动监测无线通信节点系统

摘要

本发明公开了一种卫星太阳帆板振动监测无线通信节点系统，其包括帆板采集节点采集模块，用于加速度传感器数据的采集；帆板采集节点处理器模块，用于数据组帧、工作状态控制、能源管理；帆板采集节点无线通信模块，用于数据无线收发；帆板采集节点能源管理模块，用于接收处理器模块控制信号，控制加速度传感器供电、蓄电池充电开关、蓄电池电压电流监视；控制传输节点数据传输模块，接收振动监测系统发送的遥控指令，控制帆板采集节点的工作模式，发送采集节点数据至振动监测系统。本发明无线通信节点可在太阳帆板上本地采集振动传感器数据，并通过无线方式传输至卫星内部，以获取卫星入轨段太阳帆板展开及在轨段转动时振动响应数据。

主权项

一种卫星太阳帆板振动监测无线通信节点系统，其特征在于，其包括：帆板采集节点采集模块，用于加速度传感器数据的采集；所述帆板采集节点采集模块包括传感器通道开关和A/D变换电路，传感器通道开关输入六路加速度传感器数据，输出一路加速度传感器数据，其通道控制由帆板采集节点处理器模块编程实现，通道选择周期决定采集频率；A/D变换电路的位数由振动监测数据采集精度决定，加速度传感器使用十六位A/D变换电路，所述加速度传感器的精度要求为0.1mV，输入加速度传感器电压输出十六位数据；帆板采集节点处理器模块，用于数据组帧、工作状态控制、能源管理；所述帆板采集节点处理器模块包括处理器，处理器由传感器通道开关控制码识别加速度传感器通道，将六路加速度传感器通道数据组包，通过帆板采集节点无线通信模块发送到控制传输节点，控制传感器通道开关、发射机通道开关，处理器可监视蓄电池电压和电流状态，实现蓄电池充电开关的自动控制；帆板采集节点无线通信模块，用于数据无线收发；所述帆板采集节点无线通信模块包括收发电路，收发电路具有SPI数据接口与处理器进行通信，通道码速率、传输频率可编程，帆板采集节点无线通信模块的发射机通道开关可控制；帆板采集节点能源管理模块，用于接收帆板采集节点处理器模块控制信号，控制加速度传感器供电、蓄电池充电开关、蓄电池电压电流监视；所述帆板采集节点能源管理模块包括第一加电模块、能源控制模块、太阳电池片和蓄电池，第一加电模块由电源通道开关组成，第一加电模块为帆板采集节点采集模块、帆板采集节点处理器模块、帆板采集节点无线通信模块、加速度传感器加电，其中加速度传感器、帆板采集节点无线通信模块供电开关可控制；能源控制模块监视并判断蓄电池输出电压和电流，控制太阳帆板至蓄电池的通道开关，低电压和小电流状态蓄电池充电开关接通，高电压和大电流状态蓄电池充电开关断开；太阳电池片为蓄电池供电或直接输出电能至帆板采集节点各功能模块，蓄电池进行能源存储可满足帆板展开前和地影期帆板采集节点正常工作的能源供给需求；控制传输节点数据传输模块，接收卫星太阳帆板振动监测无线通信节点系统发送的遥控指令，控制帆板采集节点的工作模式，发送帆板采集节点数据至卫星太阳帆板振动监测无线通信节点系统；所述控制传输节点数据传输模块包括指令接收模块和数据发送模块，指令接收模块接收卫星太阳帆板振动监测无线通信节点系统发送的遥控指令，对控制传输节点进行本地操作或发送至帆板采集节点；数据发送模块发送帆板采集节点数据至卫星太阳帆板振动监测无线通信节点系统；帆板采集节点和控制传输节点共同组成一种卫星太阳帆板振动监测无线通信节点系统；所述处理器自带A/D变换电路进行蓄电池输出电压和电流的数据采样，低于蓄电池续航下限值则进行充电控制，高于蓄电池续航上限则将充电开关断开。