專利名稱：一種小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的綜合測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種采用充電陣和供電陣有所區(qū)分的全調節(jié)母線小衛(wèi)星電源分系統(tǒng) 的綜合測試方法。
背景技術：
一般認為質量為500 IOOOKg的衛(wèi)星屬于小衛(wèi)星。電源分系統(tǒng)作為小衛(wèi)星的發(fā) 電裝置，是整個衛(wèi)星的能源之源，主要由電源控制器、蓄電池組、太陽電池陣等組成，通過電 源控制器集中實現(xiàn)衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的控制功能，包括母線電壓調節(jié)、太陽電池陣輸出功率 分流控制、蓄電池組充放電控制以及與其它分系統(tǒng)的接口。電源分系統(tǒng)的性能和功能特性 直接影響著其他系統(tǒng)的工作狀態(tài)和整星壽命。衛(wèi)星綜合測試是指各分系統(tǒng)通過設備級、分系統(tǒng)級的驗收和聯(lián)試合格后，總裝在 衛(wèi)星本體上，在統(tǒng)一供配電條件下，檢驗衛(wèi)星各分系統(tǒng)電性能的正確性和兼容性，檢測衛(wèi)星 是否達到所要求的電性能指標。在衛(wèi)星研制過程中，需要對衛(wèi)星電源分系統(tǒng)進行完整、有 效、可靠的綜合測試，包括供電功能、充電及分流功能、放電功能、指令控制、數(shù)據(jù)采集、上注 功能檢查等多方面的內容。2002年12月1日公開出版的中國宇航學會空間能源學術年會論文集中，一篇名 為“空間電源系統(tǒng)的綜合測試技術”的論文概括性的介紹了空間電源分系統(tǒng)的綜合測試概 念，列舉了空間電源分系統(tǒng)綜合測試的部分測試項目，但是沒有細化的測試內容，尤其是缺 少可行的測試操作步驟，不具備可操作性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的技術解決問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種測試項目完善、流程 清晰明確、操作簡便的小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)綜合測試方法。本發(fā)明的技術解決方案是一種小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的綜合測試方法，步驟如下(1)采用太陽方陣模擬器替代太陽電池陣，并通過脫落電連接器以有線方式接入 電源分系統(tǒng)；地面有線測控臺通過脫落電連接器以有線方式與電源分系統(tǒng)連接；測試計算 機通過遙測遙控前端、地面測控設備，以有線或無線方式向衛(wèi)星發(fā)送遙控指令，接收衛(wèi)星遙 測參數(shù)；(2)地面有線測控臺發(fā)送有線指令“電池通”接通星上蓄電池開關使衛(wèi)星處于加電 狀態(tài)，地面測試計算機發(fā)送“電源下位機A機、A總線”遙控指令設置電源下位機A機A總 線.
一入 ，(3)太陽方陣模擬器退電，蓄電池組放電，進行電源分系統(tǒng)放電功能測試；地面測 試計算機發(fā)送“充電陣斷開和接通”遙控指令，檢查與充電陣通斷狀態(tài)對應的遙測參數(shù)，完 成充電陣通斷測試；地面測試計算機發(fā)送“v/τ曲線切換”遙控指令，檢查遙測參數(shù)“v/τ曲 線狀態(tài)”，完成ν/Τ曲線切換測試；地面測試計算機發(fā)送“安時計斷開和接通”遙控指令，檢 查遙測參數(shù)“安時計通斷狀態(tài)”，完成安時計通斷測試；
(4)太陽方陣模擬器升電，進行電源分系統(tǒng)V/T曲線充電功能測試；在充電過程中 設置不同的太陽方陣模擬器供電電流，檢查與充電陣限流通斷狀態(tài)對應的遙測參數(shù)，進行 硬件限流功能測試；等待充電終止，完成ν/Τ曲線充電受控功能測試、二階段充電控制功能 測試；(5)太陽方陣模擬器退電，使蓄電池放電電量大于2Ah，完成蓄電池組安時計控制 下的放電功能測試；(6)地面測試計算機發(fā)送“B總線”遙控指令設置電源下位機總線狀態(tài)為B總線； 地面測試計算機發(fā)送“軟件限流使能”遙控指令，完成軟件限流使能指令測試；(7)太陽方陣模擬器升電，設置不同的太陽方陣模擬器供電電流，檢查與充電陣限 流通斷狀態(tài)對應的遙測參數(shù)，完成軟件限流功能測試；(8)太陽方陣模擬器退電，地面測試計算機發(fā)送“硬件限流使能”遙控指令，完成硬 件限流使能指令測試；地面測試計算機發(fā)送“軟件限流使能”遙控指令，設置回到軟件限流 使能狀態(tài)；(9)太陽方陣模擬器升電，地面測試計算機發(fā)送“充電陣限流斷開和接通”遙控指 令，檢查與充電陣限流通斷狀態(tài)對應的遙測參數(shù)，完成充電陣限流通斷指令測試；等待充電 終止，完成安時計充電功能測試；(10)太陽方陣模擬器退電，使蓄電池放電電量大于2Ah，太陽方陣模擬器升電，地 面測試計算機發(fā)送“充電終止”遙控指令，遙測參數(shù)“充電電流”變?yōu)?. 5A，完成充電終止功 能測試；(11)太陽方陣模擬器退電，地面測試計算機注入正?；蚬收蠑?shù)據(jù)塊，進行數(shù)據(jù)上 注功能測試；(12)地面測試計算機注入正?；蚬收铣绦驂K，進行程序上注功能測試；(13)地面測試計算機發(fā)送“電源下位機B機、A總線”遙控指令設置電源下位機B 機A總線，重復步驟(3)到步驟(12)；(14)測試完畢，地面測試計算機發(fā)送“電源下位機A機、A總線”遙控指令設置電 源下位機A機A總線；地面有線測控臺發(fā)送有線指令“電池斷”斷開星上蓄電池開關使衛(wèi)星 處于斷電狀態(tài)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于1、測試項目完善，測試覆蓋性好。本發(fā)明方法針對小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的技術特點 和設計原理，分析了需要考核測試的內容，制訂了完善的測試項目，包括放電功能測試、V/T 曲線充電受控功能測試、二階段充電控制功能測試、安時計充電功能測試、軟件限流功能測 試、硬件限流功能測試、充電陣通斷測試、v/τ曲線切換測試、安時計通斷測試、軟件和硬件 限流使能切換測試、充電陣限流通斷指令測試、遙控充電終止測試、下位機主備份切換功能 測試、總線切換測試、上注功能檢查，覆蓋了小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)綜合測試的各方面內容；2、測試流程清晰明確詳細。本發(fā)明方法根據(jù)測試項目，按照分步順序的原則，規(guī)范 操作步驟，制訂了清晰明確而詳細的測試流程，流程的每一步都給出了操作內容以及相應 的參數(shù)變化判斷準則，條理性好，具有極強的可操作性；3、操作簡單可靠。本發(fā)明方法利用太陽方陣模擬器替代真實的太陽電池陣，利用 地面綜合測試系統(tǒng)的地面測控設備、遙測遙控前端、測試計算機與有線測控臺進行指令發(fā)送和參數(shù)檢查。通過合理控制太陽方陣模擬器升電和退電的操作時機、地面測試設備指令 發(fā)送時機，明確測試成功的參數(shù)判斷條件，只需要進行簡單的指令發(fā)送操作和參數(shù)判斷就 可以完成測試，操作簡單便捷，并可以有效的保證測試的安全可靠性。


圖1為小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的組成原理及測試系統(tǒng)結構框圖；圖2為本發(fā)明測試方法的流程框圖。
具體實施例方式如圖1所示，為小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的組成原理及測試系統(tǒng)結構框圖。小衛(wèi)星電源 分系統(tǒng)為充電陣和供電陣有所區(qū)分的全調節(jié)直流母線系統(tǒng)，主要由電源控制器、蓄電池組、 太陽電池陣等組成。電源控制器包括分流調節(jié)電路、充電調節(jié)電路、充電/分流控制器、放 電調節(jié)器和電源下位機。圖1中，太陽電池陣1和太陽電池陣2僅用于為衛(wèi)星供電，不能為蓄電池組充電， 稱為供電陣1和供電陣2 ；太陽電池陣3 太陽電池陣8既能為衛(wèi)星供電，又能為蓄電池組 充電，稱為充電陣3 充電陣8。充電調節(jié)電路1 充電調節(jié)電路6依次對應充電陣3 充電陣8。通過電源控制器集中實現(xiàn)衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的控制功能，包括母線電壓調節(jié)、太陽 電池陣輸出功率分流控制和蓄電池組充放電控制，使母線電壓穩(wěn)定在28. 5 士 IV的范圍內。 電源下位機(包括互為冷備份的A機和B機)通過CAN總線A或B實現(xiàn)與星務分系統(tǒng)的接 口，接收星務分系統(tǒng)發(fā)來的遙控命令，向星務分系統(tǒng)發(fā)送遙測數(shù)據(jù)。充電/分流控制器內部具有充電陣通斷控制繼電器，對充電調節(jié)電路1 充電調 節(jié)電路6中相應的充電陣通斷開關進行控制，按照電源下位機發(fā)送來的遙控指令“充電陣3 斷開”、“充電陣3接通”、“充電陣4斷開”、“充電陣4接通”、“充電陣5斷開”、“充電陣5接 通” “充電陣6斷開”、“充電陣6接通” “充電陣7斷開”、“充電陣7接通”、“充電陣8斷開”、 “充電陣8接通”，對相應充電陣的充電調節(jié)電路進行通斷控制。電源下位機檢測指令的執(zhí) 行狀態(tài)，并設置相應的遙測參數(shù)“充電陣3通斷狀態(tài)”、“充電陣4通斷狀態(tài)”、“充電陣5通斷 狀態(tài)”、“充電陣6通斷狀態(tài)”、“充電陣7通斷狀態(tài)”、“充電陣8通斷狀態(tài)”為斷開或接通。另外，充電調節(jié)電路4 充電調節(jié)電路6依次對應充電陣6 充電陣8，為限制充 電電流大小，充電調節(jié)電路4 充電調節(jié)電路6內部具有充電限流通斷控制MOS管電子開 關，對相應充電陣的充電調節(jié)電路進行通斷控制。也就是說，充電陣6 充電陣8限流通斷 功能既可由充電/分流控制器通過充電調節(jié)電路自動控制，又可由充電/分流控制器按照 電源下位機發(fā)送來的遙控指令“充電陣6限流斷”、“充電陣6限流通”、“充電陣7限流斷”、 “充電陣7限流通”、“充電陣8限流斷”、“充電陣8限流通”進行控制，電源下位機檢測指令 執(zhí)行狀態(tài)，并設置相應的遙測參數(shù)“充電陣6限流通斷狀態(tài)”、“充電陣7限流通斷狀態(tài)”、“充 電陣8限流通斷狀態(tài)”為斷開或接通。電源下位機是電源控制器的功能模塊之一，采用A、B機雙機冷備份配置，A、B機 均可選擇CAN總線A、B與星務計算機通信。其主要功能是完成電源分系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān) 視與控制；采用安時計控制方法，自主完成蓄電池組的充、放電容量累積計算，并實現(xiàn)蓄電 池組的充電終止控制；自主完成蓄電池組充電電流的軟件限流控制；采集、處理一次電源的工程參數(shù)(包括母線電壓、負載電流、太陽電池陣電流、充電電流、放電電流、蓄電池組電 壓、充電陣6 充電陣8限流通斷狀態(tài)、充電陣3 充電陣8通斷狀態(tài)等)；完成CAN總線 通信網(wǎng)絡協(xié)議規(guī)定的應答操作；通過CAN總線通信網(wǎng)絡接收星務主機傳送的間接指令和數(shù) 據(jù)，并按要求執(zhí)行。電源下位機除了可以執(zhí)行原有固化程序外，還可以根據(jù)地面發(fā)送的不同數(shù)據(jù)塊 “程序注入”、遙控指令“注入程序啟動”來執(zhí)行上注程序。當注入的是正常程序時，設置遙 測參數(shù)“程序使用狀態(tài)”為注入程序；當注入的是故障程序時，電源下位機看門狗復位，電源 下位機執(zhí)行原有固化程序，并設置遙測參數(shù)“熱啟動計數(shù)器”的數(shù)值+1。電源下位機根據(jù)地面發(fā)送的不同數(shù)據(jù)塊“數(shù)據(jù)注入”遙控指令修改電源分系統(tǒng)的 控制參數(shù)設置(包括蓄電池電量、充放比、蓄電池電壓報警門限、軟件限流門限等)。電源下 位機軟件對蓄電池電壓、蓄電池電壓報警門限等參數(shù)進行判斷，當超過正常允許范圍時，設 置遙測參數(shù)“電源安全狀態(tài)字”為相應的異常狀態(tài)。軟件限流控制與硬件限流功能互為冷備份，電源下位機通過“硬件限流功能使能” 和“軟件限流功能使能”指令選擇限流控制方式，并設置遙測參數(shù)“限流控制狀態(tài)”為硬件 或軟件。硬件限流控制主要由充電/分流控制器通過其內部硬件電子線路自主檢測比較， 并通過充電限流通斷控制MOS管電子開關來控制充電陣的開啟和關閉，保證充電電流在一 定的范圍內。軟件限流控制主要由電源下位機自主檢測計算，并通過充電限流通斷控制電 子開關來控制充電陣的開啟和關閉，保證充電電流在一定的范圍內。電源下位機復位和切 機時，自動關閉軟件限流控制，開啟硬件限流功能。軟件限流控制設置了軟件限流上限和軟 件限流下限兩個門限，并允許通過數(shù)據(jù)上注來修改這兩個門限值。軟件限流控制的邏輯如下(1)電源下位機通過采樣電阻周期性監(jiān)測遙測參數(shù)“充電電流”，當充電電流大于 軟件限流上限時，自動發(fā)送“充電陣8限流斷”指令，關斷充電陣8，繼續(xù)監(jiān)測遙測參數(shù)“充電 電流”；若下位機下次循環(huán)采集參數(shù)后，充電電流仍大于軟件限流上限時，自動發(fā)送“充電陣 7限流斷”指令，關斷充電陣7，繼續(xù)監(jiān)測遙測參數(shù)“充電電流”;若下位機下次循環(huán)采集參數(shù) 后，充電電流仍大于軟件限流上限時，自動發(fā)送“充電陣6限流斷”指令，關斷充電陣6。(2)下位機通過采樣電阻周期性監(jiān)測遙測參數(shù)“充電電流”，當充電電流小于軟件 限流下限時，自動發(fā)送“充電陣6限流通”指令，接通充電陣6，繼續(xù)監(jiān)測遙測參數(shù)“充電電 流”；若下位機下次循環(huán)采集參數(shù)后，充電電流仍小于軟件限流下限時，自動發(fā)送“充電陣7 限流通”指令，接通充電陣7，繼續(xù)監(jiān)測遙測參數(shù)“充電電流”;若下位機下次循環(huán)采集參數(shù) 后，充電電流仍小于軟件限流下限時，自動發(fā)送“充電陣8限流通”指令，接通充電陣8。硬件限流和軟件限流控制邏輯基本相同，不同之處在于軟件限流上限和軟件限 流下限允許數(shù)據(jù)上注修改，而硬件限流上限和下限為電路固定電平，不可修改；軟件限流 控制功能由電源下位機實現(xiàn)，硬件限流控制功能由充電/分流控制器通過硬件電子線路實 現(xiàn)。電源分系統(tǒng)充電控制采用V/T曲線硬件控制和下位機安時計軟件互為備份的控 制模式。在v/τ曲線和安時計控制充電終止后，進入涓流充電狀態(tài)，設置遙測參數(shù)“涓流狀 態(tài)”為涓流。涓流充電狀態(tài)分為2個階段，首先是二階段充電狀態(tài)；二階段充電30分鐘后， 自動轉為小電流充電。二階段充電電流約為2. 5A，小電流充電電流約為0. 5A。
V/T曲線的控制原理為蓄電池組的充電量是蓄電池組所達電壓的函數(shù)，因此，蓄 電池組所達到的充電電壓可以作為蓄電池組是否充滿的標志，而蓄電池組的充電終止電壓 與蓄電池組的溫度有關。因此，以電壓作為蓄電池組充電終止控制特征是一條電壓相對溫 度的曲線，即V/T曲線。充電/分流控制器硬件電子線路自動檢測比較蓄電池組電壓和V/ T曲線充電終止電壓，對于某一特定的蓄電池組溫度，當蓄電池組電壓充電到達v/τ曲線充 電終止電壓時，硬件電子線路自動調整充電電流，維持這個電壓不變，并將v/τ終止電平信 號置為終止電平，即由0變?yōu)?，此時遙測參數(shù)“ν/τ終止電平”為終止。電源下位機根據(jù)接 收到的遙控指令“v/τ曲線選擇主”、“ν/τ曲線選擇備”選擇使用哪一條ν/τ曲線，并設置遙 測參數(shù)“v/τ曲線狀態(tài)”為主或備。安時計控制的內容包括電源下位機連續(xù)采集充電電量和放電電量，并按相關計 算公式要求進行比較計算，得到蓄電池組的當前電量；在蓄電池組當前電量累計達到滿電 量后，電源下位機自動發(fā)出“充電終止”指令，進入涓流充電狀態(tài)。安時計充電控制采用相 對電量控制，即蓄電池放出多少電量，太陽電池陣就補充相應的電量。為避免因下位機復位或切換等造成安時計控制正在累計的蓄電池電量參數(shù)的丟 失，從而影響安時計控制功能的情況發(fā)生，凡是程序重新啟動運行時，均首先采用V/τ曲線 控制蓄電池進行一次充電，軟件一直監(jiān)測ν/τ終止電平信號，直到確認該信號由0變?yōu)? 后，認為蓄電池的初態(tài)明確，處于滿電量狀態(tài)，才可以進行安時計充電控制。電源下位機根 據(jù)接收到的遙控指令“安時計斷開”、“安時計接通”來開啟或停止安時計控制功能，并設置 遙測參數(shù)“安時計通斷狀態(tài)”為斷開或接通。在蓄電池組充電過程還沒有進入二階段充電狀態(tài)時，充電/分流控制器可以接收 電源下位機發(fā)送來的遙控指令“充電終止”，將蓄電池組充電電流設置為約2. 5A。如圖1所示，采用本發(fā)明方法進行衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的綜合測試時，采用太陽方陣 模擬器(如Agilent公司的E4350B-J02)替代太陽電池陣。太陽方陣模擬器通過脫落電連 接器以有線方式與電源分系統(tǒng)連接，用于模擬太陽電池陣。地面有線測控臺通過脫落電連 接器以有線方式與電源分系統(tǒng)連接，向電源分系統(tǒng)發(fā)送蓄電池通、蓄電池斷有線指令，采集 部分重要參數(shù)(母線電壓、負載電流等)。測試計算機通過網(wǎng)絡接口與遙測遙控前端連接， 遙測遙控前端通過另外一個網(wǎng)絡接口與地面測控設備連接，地面測控設備通過測控接口與 衛(wèi)星上的測控設備連接。測試計算機發(fā)出遙控指令到遙測遙控前端，遙測遙控前端接收遙 控指令并處理后發(fā)送給地面測控設備，地面測控設備接收遙測遙控前端發(fā)送的遙控指令數(shù) 據(jù)，經(jīng)過進一步處理后發(fā)送給衛(wèi)星。地面測控設備接收衛(wèi)星下行遙測數(shù)據(jù)，處理后發(fā)送給遙 測遙控前端，遙測遙控前端接收地面測控設備發(fā)送的遙測數(shù)據(jù)，經(jīng)過進一步處理后發(fā)送給 測試計算機。如圖2所示，為本發(fā)明小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的綜合測試流程圖。測試項目包括放電 功能測試、ν/Τ曲線充電受控功能測試、二階段充電控制功能測試、安時計充電功能測試、 軟件限流功能測試、硬件限流功能測試、充電陣通斷測試、v/τ曲線切換測試、安時計通斷測 試、軟件和硬件限流使能切換測試、充電陣限流通斷指令測試、遙控充電終止測試、下位機 主備份切換功能測試、總線切換測試、上注功能檢查。步驟如下(1)進行衛(wèi)星加電功能測試，地面有線測控臺發(fā)送有線指令“電池通”接通星上蓄 電池開關使衛(wèi)星處于加電狀態(tài)，判斷加電成功的條件為地面有線測控臺采集到的參數(shù)“母線電壓”和“負載電流”與地面測試計算機采集到的遙測參數(shù)“母線電壓”和“負載電流”一 致，且在設計值范圍內。衛(wèi)星加電后，進行電源下位機A機、A總線指令測試，測試計算機發(fā)送遙控指令“電 源下位機A機”、“電源下位機A總線”，判斷測試成功的條件為遙測參數(shù)“下位機和總線狀 態(tài)”為A機A總線。(2)太陽方陣模擬器退電，蓄電池組放電，進行電源分系統(tǒng)初始放電功能測試，判 斷測試成功的條件為遙測參數(shù)“母線電壓”為28. 5士 IV，“蓄電池組電壓”為22. 5士2. 5V, “太陽電池陣電流”為0A，“放電電流”> 0A，“充電電流”為0A，“充電控制方式”為V/T曲線 控，"V/T終止電平”為未終止，“涓流狀態(tài)”為非涓流，“限流控制狀態(tài)”為硬件。放電功能測試完成后，進行充電陣通斷測試，此時地面測試計算機發(fā)送遙控指令 “充電陣3斷開”、“充電陣3接通”，判斷測試成功的條件為遙測參數(shù)“充電陣3通斷狀態(tài)” 依次為斷開、接通；按此順序，依次完成充電陣4 充電陣8的通斷測試。充電陣通斷測試完成后，進行V/T曲線切換測試，地面測試計算機發(fā)送遙控指令 "V/T曲線選擇主”、“V/T曲線選擇備”，判斷測試成功的條件為遙測參數(shù)“v/τ曲線狀態(tài)”依 次為主、備。V/Τ曲線切換測試完成后，進行安時計通斷測試，地面測試計算機發(fā)送遙控指令 “安時計斷開”、“安時計接通”，判斷測試成功的條件為遙測參數(shù)“安時計通斷狀態(tài)”依次為 斷開、接通。(3)設置太陽方陣模擬器供電電流大于硬件限流下限且小于硬件限流上限，太陽 方陣模擬器升電，進行電源分系統(tǒng)v/τ曲線充電功能測試，判斷測試成功的條件為遙測參 數(shù)“母線電壓”為28. 5 士 IV，“蓄電池組電壓”為22. 5 士 2. 5V，“太陽電池陣電流” > 0A，“放 電電流”為0A，“充電電流” > 2. 5A。在充電過程中進行硬件限流功能測試，判斷測試成功的條件為設置太陽方陣模 擬器供電電流大于硬件限流上限，遙測參數(shù)“充電陣8限流通斷狀態(tài)”為斷開；設置太陽方 陣模擬器供電電流小于硬件限流下限，遙測參數(shù)“充電陣8限流通斷狀態(tài)”、“充電陣7限流 通斷狀態(tài)”、“充電陣6限流通斷狀態(tài)”均為接通。硬件限流功能測試完成后，進行V/Τ曲線充電受控功能測試和二階段充電控制功 能測試，判斷測試成功的條件為充電持續(xù)一段時間后，遙測參數(shù)“V/Τ終止電平”為終止， “涓流狀態(tài)”變?yōu)椤颁噶鳌?，蓄電池組“當前電量”為滿電量，“放電電量”和“充電電量”為0， “充電控制方式”為安時計控，“充電電流”自動變?yōu)槎A段充電電流值約2. 5A，30分鐘后遙 測參數(shù)“充電電流”變?yōu)榧s0. 5A，充電結束。(4)將太陽方陣模擬器退電，蓄電池組進入放電狀態(tài)，進行蓄電池組安時計控制下 的放電功能測試，判斷測試成功的條件為遙測參數(shù)“V/Τ終止電平”為未終止，蓄電池組 “充電電流”為0A，“放電電流” >0A，“當前電量”不斷減少，“放電電量”不斷增力卩，放電持 續(xù)一段時間后，遙測參數(shù)“放電電量”大于2Ah。(5)進行電源下位機B總線測試，地面測試計算機發(fā)送遙控指令“電源下位機B總 線”，判斷測試成功的條件為“下位機和總線狀態(tài)”中的總線狀態(tài)為B總線。電源下位機B總線測試完成后，進行軟件限流使能指令測試，地面測試計算機發(fā) 送遙控指令“軟件限流使能”，判斷測試成功的條件為遙測參數(shù)“限流控制狀態(tài)”為軟件。
(6)進行軟件限流功能測試，判斷測試成功的條件為將太陽方陣模擬器升電，設 置太陽方陣模擬器供電電流大于軟件限流上限，則遙測參數(shù)“充電陣8限流通斷狀態(tài)”為斷 開，設置太陽方陣模擬器供電電流小于軟件限流下限，此時遙測參數(shù)“充電陣8限流通斷狀 態(tài)”、“充電陣7限流通斷狀態(tài)”、“充電陣6限流通斷狀態(tài)”均為接通。(7)太陽方陣模擬器退電，遙測參數(shù)“放電電流” > OA ；進行硬件限流使能指令測 試，并設置回到軟件限流使能狀態(tài)，地面測試計算機發(fā)送遙控指令“硬件限流使能”“軟件限 流使能”，判斷測試成功的條件為遙測參數(shù)“限流控制狀態(tài)”依次為硬件、軟件；(8)太陽方陣模擬器升電，遙測參數(shù)蓄電池組“充電電流”> 0，“充電電量”開始不 斷累加；進行充電陣限流通斷測試，判斷測試成功的條件為設置太陽方陣模擬器供電電 流小于軟件限流上限并且大于軟件限流下限，此時遙測參數(shù)“充電陣8限流通斷狀態(tài)”、“充 電陣7限流通斷狀態(tài)”、“充電陣6限流通斷狀態(tài)”均為接通；地面測試計算機發(fā)送遙控指令 “充電陣6限流斷”、“充電陣6限流通”，遙測參數(shù)“充電陣6限流通斷狀態(tài)”依次為斷開、接 通；發(fā)送遙控指令“充電陣7限流斷”、“充電陣7限流通”，遙測參數(shù)“充電陣7限流通斷狀 態(tài)”依次為斷開、接通；發(fā)送遙控指令“充電陣8限流斷”、“充電陣8限流通”，遙測參數(shù)“充 電陣8限流通斷狀態(tài)”依次為斷開、接通。充電陣限流通斷測試完成后，進行安時計充電控制功能測試，判斷測試成功的條 件為充電持續(xù)一段時間后，遙測參數(shù)“涓流狀態(tài)”變?yōu)椤颁噶鳌?，蓄電池組“當前電量”為滿 電量，“放電電量”和“充電電量”為0，“充電電流”自動變?yōu)槎A段充電電流值約2. 5A，30 分鐘后遙測參數(shù)“充電電流”變?yōu)榧s0. 5A。(9)將太陽方陣模擬器退電，蓄電池組進入放電狀態(tài)，遙測參數(shù)“放電電流” > 0A， “充電電流”為0A，蓄電池組“當前電量”不斷減少，等待遙測參數(shù)“放電電量”大于2Ah ；太 陽方陣模擬器升電，遙測參數(shù)蓄電池組“充電電流”大于2. 5A，進行充電終止功能測試，地 面測試設備發(fā)送遙控指令“充電終止”，判斷測試成功的條件為遙測參數(shù)蓄電池組“充電電 流”約為2. 5A。(10)太陽方陣模擬器退電，蓄電池組進入放電狀態(tài)，遙測參數(shù)“充電電流”為0A， “放電電流”>0A，進行數(shù)據(jù)注入功能測試，地面測試計算機發(fā)送數(shù)據(jù)塊“數(shù)據(jù)注入”，更改蓄 電池電量、充放比設置、蓄電池電壓報警門限設置，判斷測試成功的條件為遙測數(shù)據(jù)相應 參數(shù)和注入數(shù)據(jù)一致，當注入的數(shù)據(jù)超過正常允許范圍，觀察遙測參數(shù)“電源安全狀態(tài)字” 改變?yōu)橄鄳漠惓顟B(tài)。(11)數(shù)據(jù)注入功能測試完成后，進行程序注入功能測試，地面測試計算機發(fā)送數(shù) 據(jù)塊“程序注入”、指令“注入程序啟動”，判斷測試成功的條件為當注入的是正常程序時遙 測參數(shù)“程序使用狀態(tài)”為注入程序，電源分系統(tǒng)遙測參數(shù)正確；當注入的是故障程序時電 源下位機看門狗復位，遙測參數(shù)“熱啟動計數(shù)器”的數(shù)值+1。(12)電源下位機B機、電源下位機A總線指令測試，地面測試計算機發(fā)送遙控指 令“電源下位機B機”、“電源下位機A總線”，判斷測試成功的條件為遙測參數(shù)“下位機和 總線狀態(tài)”為B機A總線。重復步驟(2)到步驟(11)，完成電源下位機B機測試。(13)地面測試計算機發(fā)送遙控指令“電源下位機A機”、“電源下位機A總線”，遙 測參數(shù)“下位機和總線狀態(tài)”為A機A總線。進行衛(wèi)星斷電功能測試，地面有線測控臺發(fā)送有線指令“電池斷”斷開星上蓄電池開關，使衛(wèi)星處于斷電狀態(tài)，判斷測試成功的條件為地 面有線測控臺采集到的參數(shù)“母線電壓”和“負載電流”均為0，衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)消失。
本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內容屬本領域技術人員的公知技術。
權利要求
一種小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的綜合測試方法，其特征在于步驟如下(1)采用太陽方陣模擬器替代太陽電池陣，并通過脫落電連接器以有線方式接入電源分系統(tǒng)；地面有線測控臺通過脫落電連接器以有線方式與電源分系統(tǒng)連接；測試計算機通過遙測遙控前端、地面測控設備，以有線或無線方式向衛(wèi)星發(fā)送遙控指令，接收衛(wèi)星遙測參數(shù)；(2)地面有線測控臺發(fā)送有線指令“電池通”接通星上蓄電池開關使衛(wèi)星處于加電狀態(tài)，地面測試計算機發(fā)送“電源下位機A機、A總線”遙控指令設置電源下位機A機A總線；(3)太陽方陣模擬器退電，蓄電池組放電，進行電源分系統(tǒng)放電功能測試；地面測試計算機發(fā)送“充電陣斷開和接通”遙控指令，檢查與充電陣通斷狀態(tài)對應的遙測參數(shù)，完成充電陣通斷測試；地面測試計算機發(fā)送“V/T曲線切換”遙控指令，檢查遙測參數(shù)“V/T曲線狀態(tài)”，完成V/T曲線切換測試；地面測試計算機發(fā)送“安時計斷開和接通”遙控指令，檢查遙測參數(shù)“安時計通斷狀態(tài)”，完成安時計通斷測試；(4)太陽方陣模擬器升電，進行電源分系統(tǒng)V/T曲線充電功能測試；在充電過程中設置不同的太陽方陣模擬器供電電流，檢查與充電陣限流通斷狀態(tài)對應的遙測參數(shù)，進行硬件限流功能測試；等待充電終止，完成V/T曲線充電受控功能測試、二階段充電控制功能測試；(5)太陽方陣模擬器退電，使蓄電池放電電量大于2Ah，完成蓄電池組安時計控制下的放電功能測試；(6)地面測試計算機發(fā)送“B總線”遙控指令設置電源下位機總線狀態(tài)為B總線；地面測試計算機發(fā)送“軟件限流使能”遙控指令，完成軟件限流使能指令測試；(7)太陽方陣模擬器升電，設置不同的太陽方陣模擬器供電電流，檢查與充電陣限流通斷狀態(tài)對應的遙測參數(shù)，完成軟件限流功能測試；(8)太陽方陣模擬器退電，地面測試計算機發(fā)送“硬件限流使能”遙控指令，完成硬件限流使能指令測試；地面測試計算機發(fā)送“軟件限流使能”遙控指令，設置回到軟件限流使能狀態(tài)；(9)太陽方陣模擬器升電，地面測試計算機發(fā)送“充電陣限流斷開和接通”遙控指令，檢查與充電陣限流通斷狀態(tài)對應的遙測參數(shù)，完成充電陣限流通斷指令測試；等待充電終止，完成安時計充電功能測試；(10)太陽方陣模擬器退電，使蓄電池放電電量大于2Ah，太陽方陣模擬器升電，地面測試計算機發(fā)送“充電終止”遙控指令，遙測參數(shù)“充電電流”變?yōu)?.5A，完成充電終止功能測試；(11)太陽方陣模擬器退電，地面測試計算機注入正?；蚬收蠑?shù)據(jù)塊，進行數(shù)據(jù)上注功能測試；(12)地面測試計算機注入正常或故障程序塊，進行程序上注功能測試；(13)地面測試計算機發(fā)送“電源下位機B機、A總線”遙控指令設置電源下位機B機A總線，重復步驟(3)到步驟(12)；(14)測試完畢，地面測試計算機發(fā)送“電源下位機A機、A總線”遙控指令設置電源下位機A機A總線；地面有線測控臺發(fā)送有線指令“電池斷”斷開星上蓄電池開關使衛(wèi)星處于斷電狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的綜合測試方法，其特征在于所述 的太陽方陣模擬器為Agilent公司的E4350B-J02。
全文摘要
一種小衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的綜合測試方法，利用太陽方陣模擬器替代太陽電池陣，使用衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)的地面有線測控臺進行有線指令發(fā)送和重要參數(shù)采集，利用地面測控設備、遙測遙控前端、測試計算機進行遙控指令發(fā)送和遙測數(shù)據(jù)采集。衛(wèi)星加電后，合理控制太陽方陣模擬器升電和退電的操作時機、遙控指令發(fā)送時機，設置電源分系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對各類參數(shù)和狀態(tài)進行監(jiān)測判讀，完成各類測試項目。另外，采用注入正?；蚬收蠑?shù)據(jù)塊、程序塊的方式，測試系統(tǒng)的上注功能、可靠性和容錯性。本發(fā)明方法測試覆蓋性好、流程清晰明確、操作簡單可靠，便于工程實施。
文檔編號G01R31/40GK101950002SQ201010253639
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月13日 優(yōu)先權日2010年8月13日
發(fā)明者吳亞光, 李立, 王建軍, 程城, 陳逢田 申請人:航天東方紅衛(wèi)星有限公司