本發(fā)明涉及航天測試領(lǐng)域，特別是涉及一種非接觸式衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容的地面測試方法。

背景技術(shù)：

衛(wèi)星內(nèi)部空間有限，各種電子設(shè)備布局密集，相互工作復(fù)雜，設(shè)備的信號(hào)鏈路、供配電線路和系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)極易受到來自各種途徑的電磁傳導(dǎo)干擾。隨著衛(wèi)星應(yīng)用需求的提高，星上設(shè)備更加多樣化，從單一載荷產(chǎn)品發(fā)展至多載荷系統(tǒng)；系統(tǒng)配電需求增加，功耗從千瓦級(jí)提升至萬瓦級(jí)；電源母線設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，從單一母線體制發(fā)展至多母線體制；星上具有更多的二維驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電源母線負(fù)載變化更加頻繁。在有限的面積和容積內(nèi)，存在著光、磁、電、微動(dòng)等多類別傳感器，高靈敏的接收機(jī)和高速數(shù)字處理電路等復(fù)雜的電子系統(tǒng)，因此，衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容測試是衛(wèi)星地面測試領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

目前衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容方面沒有系統(tǒng)性的地面測試方法，一方面通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行兼容性保障，另一方面對(duì)部分單機(jī)采用接觸式電壓紋波測試方法。電壓紋波測試方法，通過電纜專用轉(zhuǎn)接箱，將示波器探頭直接接觸轉(zhuǎn)接箱中供電的正極性接點(diǎn)和基準(zhǔn)參考點(diǎn)，該方法主要針對(duì)單個(gè)單機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行電壓穩(wěn)定性測試，每次只能測試單個(gè)正極性接點(diǎn)和基準(zhǔn)參考點(diǎn)的電壓，測試效率偏低，無法全面評(píng)價(jià)被測件的傳導(dǎo)兼容性能，無法適用于整星級(jí)定量分析；該方法中使用的電纜專用轉(zhuǎn)接箱，需要根據(jù)產(chǎn)品連接器類型和工作電流特性進(jìn)行定制，而且要求轉(zhuǎn)接箱內(nèi)部隔離性能好，開關(guān)可靠性高，測試成本較高；為防止測試過程中正極性接點(diǎn)和基準(zhǔn)參考點(diǎn)出現(xiàn)短路的情況，測試時(shí)要求嚴(yán)格控制探頭與接點(diǎn)接觸過程，操作難度較大。因此現(xiàn)有技術(shù)的衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容的地面測試方法主要存在測試項(xiàng)目不全面、無法定量化衡量、接觸式操作難度較大的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種非接觸式衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容的地面測試方法，其解決了衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容性能無法進(jìn)行全面性、定量化、非接觸式地面測試的問題，驗(yàn)證了衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容設(shè)計(jì)有效性，提高了衛(wèi)星在軌使用的可靠性。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種本發(fā)明非接觸式衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容的地面測試方法，其包括以下步驟：

步驟一，分析衛(wèi)星供配電設(shè)計(jì)與接地設(shè)計(jì)，形成電磁傳導(dǎo)測試矩陣表；

步驟二，開展單機(jī)和系統(tǒng)級(jí)非接觸式電源線傳導(dǎo)兼容測試；

步驟三，開展整星級(jí)地線非接觸式傳導(dǎo)兼容測試；

步驟四，根據(jù)電磁傳導(dǎo)兼容測試的結(jié)果，優(yōu)化單機(jī)和系統(tǒng)級(jí)供配電設(shè)計(jì)，整星級(jí)接地線設(shè)計(jì)。

優(yōu)選地，所述步驟一中的測試矩陣表中，選擇艙板正反面的接地點(diǎn)設(shè)計(jì)中一個(gè)接地位置進(jìn)行測試。

優(yōu)選地，所述步驟二包括以下步驟：

步驟二十一，使用電流鉗和放大器，依次測試各系統(tǒng)供電的正負(fù)極性電源束；

步驟二十二，對(duì)于供電電流較大的系統(tǒng)，使用電流鉗和放大器，分別測試系統(tǒng)供電的正極性電纜束和負(fù)極性電纜束；

步驟二十三，將系統(tǒng)供電的正極性電纜束和負(fù)極性電纜束的測試結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，得到該系統(tǒng)的傳導(dǎo)電流；

步驟二十四，判斷系統(tǒng)電源線傳導(dǎo)測試是否兼容，是則測試該系統(tǒng)內(nèi)各單機(jī)供電的正負(fù)極性電纜束，定位并隔離超差單機(jī)，否則轉(zhuǎn)至步驟一。

優(yōu)選地，所述步驟二中傳導(dǎo)兼容測試結(jié)果不符合要求的系統(tǒng)級(jí)非接觸式電源線，依次測試系統(tǒng)內(nèi)各單機(jī)供電的正負(fù)極性電纜束，定位并隔離超差單機(jī)，再進(jìn)一步開展后續(xù)測試步驟。

優(yōu)選地，所述步驟三包括以下步驟：

步驟三十一，選擇差分雙絞屏蔽電纜，將電纜一端分別連接衛(wèi)星基準(zhǔn)接地點(diǎn)和其他接地點(diǎn)；

步驟三十二，將各個(gè)電纜的屏蔽層進(jìn)行相互連接，形成等電位體；

步驟三十三，將電纜另一端連接示波器，依次測試衛(wèi)星各接地點(diǎn)與基準(zhǔn)接地點(diǎn)之間的電勢差；

步驟三十四，判斷各個(gè)位置間地線傳導(dǎo)測試是否兼容，是則轉(zhuǎn)至步驟三十二，否則逐一關(guān)閉該接地點(diǎn)相關(guān)電纜的單機(jī)，依次復(fù)測該位置與衛(wèi)星基準(zhǔn)接地點(diǎn)之間的電勢差，定位并隔離超差單機(jī)。

優(yōu)選地，所述步驟三中地線非接觸式傳導(dǎo)兼容測試不符合要求的，逐一關(guān)閉接地點(diǎn)相關(guān)電纜的單機(jī)，依次復(fù)測單機(jī)位置與衛(wèi)星基準(zhǔn)接地點(diǎn)之間的電勢差，定位并隔離超差單機(jī)，再進(jìn)一步開展后續(xù)測試步驟。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明解決了衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容性能無法進(jìn)行全面性、定量化、非接觸式地面測試的問題，驗(yàn)證了衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容設(shè)計(jì)有效性，提高了衛(wèi)星在軌使用的可靠性，根據(jù)衛(wèi)星電源設(shè)計(jì)和接地設(shè)計(jì)，采用電源線傳導(dǎo)和地線傳導(dǎo)的非接觸式地面測試技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)從系統(tǒng)級(jí)到整星級(jí)電磁傳導(dǎo)兼容的全面測試，定量化驗(yàn)證衛(wèi)星兼容性測試的有效性，測試操作過程更加安全；開創(chuàng)了一個(gè)非接觸式衛(wèi)星傳導(dǎo)兼容的地面測試方法的新思路，解決了技術(shù)偏見；可廣泛應(yīng)用于后續(xù)衛(wèi)星傳導(dǎo)兼容性測試。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

圖2是本發(fā)明中步驟二的流程圖；

圖3是本發(fā)明中步驟三的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1所示，本發(fā)明非接觸式衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容的地面測試方法包括以下步驟：

步驟s101，分析衛(wèi)星供配電設(shè)計(jì)與接地設(shè)計(jì)，形成電磁傳導(dǎo)測試矩陣表；

步驟s102，開展單機(jī)和系統(tǒng)級(jí)非接觸式電源線傳導(dǎo)兼容測試；

步驟s103，開展整星級(jí)地線非接觸式傳導(dǎo)兼容測試；

步驟s104，根據(jù)電磁傳導(dǎo)兼容測試的結(jié)果，優(yōu)化單機(jī)和系統(tǒng)級(jí)供配電設(shè)計(jì)，整星級(jí)接地線設(shè)計(jì)。

所述步驟s101中的測試矩陣表中，選擇艙板正反面的接地點(diǎn)設(shè)計(jì)中一個(gè)接地位置進(jìn)行測試。

如圖2所示，所述步驟二包括以下步驟：

步驟s201，使用電流鉗和放大器，依次測試各系統(tǒng)供電的正負(fù)極性電源束；

步驟s202，對(duì)于供電電流較大的系統(tǒng)，使用電流鉗和放大器，分別測試系統(tǒng)供電的正極性電纜束和負(fù)極性電纜束；

步驟s203，將系統(tǒng)供電的正極性電纜束和負(fù)極性電纜束的測試結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，得到該系統(tǒng)的傳導(dǎo)電流；

步驟s204，判斷系統(tǒng)電源線傳導(dǎo)測試是否兼容，是則測試該系統(tǒng)內(nèi)各單機(jī)供電的正負(fù)極性電纜束，定位并隔離超差單機(jī)，否則轉(zhuǎn)至步驟一。

所述步驟s102中傳導(dǎo)兼容測試結(jié)果不符合要求的系統(tǒng)級(jí)非接觸式電源線，依次測試系統(tǒng)內(nèi)各單機(jī)供電的正負(fù)極性電纜束，定位并隔離超差單機(jī)，再進(jìn)一步開展后續(xù)測試步驟。

如圖3所示，所述步驟s103包括以下步驟：

步驟s301，選擇差分雙絞屏蔽電纜，將電纜一端分別連接衛(wèi)星基準(zhǔn)接地點(diǎn)和其他接地點(diǎn)；

步驟s302，將各個(gè)電纜的屏蔽層進(jìn)行相互連接，形成等電位體；

步驟s303，將電纜另一端連接示波器，依次測試衛(wèi)星各接地點(diǎn)與基準(zhǔn)接地點(diǎn)之間的電勢差；

步驟s304，判斷各個(gè)位置間地線傳導(dǎo)測試是否兼容，是則轉(zhuǎn)至步驟s302，否則逐一關(guān)閉該接地點(diǎn)相關(guān)電纜的單機(jī)，依次復(fù)測該位置與衛(wèi)星基準(zhǔn)接地點(diǎn)之間的電勢差，定位并隔離超差單機(jī)。

所述步驟三中地線非接觸式傳導(dǎo)兼容測試不符合要求的，逐一關(guān)閉接地點(diǎn)相關(guān)電纜的單機(jī)，依次復(fù)測單機(jī)位置與衛(wèi)星基準(zhǔn)接地點(diǎn)之間的電勢差，定位并隔離超差單機(jī)，再進(jìn)一步開展后續(xù)測試步驟。

本發(fā)明的核心思想在于：通過分析衛(wèi)星供配電設(shè)計(jì)和接地設(shè)計(jì)，將衛(wèi)星復(fù)雜環(huán)境的傳導(dǎo)測試分解為電源線傳導(dǎo)測試和地線傳導(dǎo)測試，利用地面測試技術(shù)，以非接觸式操作的方式全系統(tǒng)、定量化完成兼容性測試，驗(yàn)證了衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容設(shè)計(jì)有效性，提高了衛(wèi)星在軌使用的可靠性。

實(shí)施例

本實(shí)例的衛(wèi)星平臺(tái)和載荷采用獨(dú)立雙母線配電設(shè)計(jì)，平臺(tái)母線和載荷母線均采用二級(jí)配電方案，平臺(tái)母線上主配電器完成系統(tǒng)級(jí)和直供電單機(jī)級(jí)配電，姿控綜合控制和中繼綜合接口單元完成單機(jī)級(jí)配電，載荷母線由第一天線配電器、第二天線配電器完成系統(tǒng)級(jí)和直供電單機(jī)級(jí)配電，雷達(dá)配電器和數(shù)傳控制單元完成單機(jī)級(jí)配電；采用星狀拓?fù)涞恼w式接地方案，共設(shè)計(jì)20個(gè)接地點(diǎn)。

步驟一，分析衛(wèi)星供配電設(shè)計(jì)與接地設(shè)計(jì)，若為艙板正反面的接地點(diǎn)設(shè)計(jì)，則選擇其中一個(gè)接地位置進(jìn)行測試的原則，形成電磁傳導(dǎo)測試矩陣表。本實(shí)例中形成20個(gè)電源線測試位置和13個(gè)地線測試位置(不含基準(zhǔn)位置)的矩陣表。

步驟二，開展單機(jī)和系統(tǒng)級(jí)非接觸式電源線傳導(dǎo)兼容測試。本實(shí)例中，使用電流鉗和放大器，對(duì)綜合接口單元(2個(gè)測試位置)、姿控綜合控制器(3個(gè)測試位置)、雷達(dá)配電器(1個(gè)測試位置)和數(shù)傳控制單元(1個(gè)測試位置)的正負(fù)極性電源束進(jìn)行測試，得到被測件的傳導(dǎo)電流；對(duì)主配電器(4個(gè)測試位置)、第一天線配電器(4個(gè)測試位置)、第二天線配電器(5個(gè)測試位置)的正極性電纜束和負(fù)極性電纜束分別進(jìn)行測試，并將正極性電纜束和負(fù)極性電纜束的測試結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，得到被測件的傳導(dǎo)電流。

步驟三，開展整星級(jí)地線非接觸式傳導(dǎo)兼容測試。本實(shí)例中，選擇14根3米長度的差分雙絞屏蔽電纜，將衛(wèi)星1個(gè)基準(zhǔn)接地點(diǎn)和13個(gè)被測接地點(diǎn)通過電纜引出，各個(gè)電纜的屏蔽層進(jìn)行相互連接，使用示波器測試每個(gè)被測接地點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)接地點(diǎn)的電勢差。

步驟四，根據(jù)電磁傳導(dǎo)兼容測試的結(jié)果，優(yōu)化單機(jī)和系統(tǒng)級(jí)供配電設(shè)計(jì)，整星級(jí)接地線設(shè)計(jì)。

綜上所述，采用本發(fā)明的方法，開創(chuàng)了一個(gè)非接觸式衛(wèi)星傳導(dǎo)兼容的地面測試方法的新思路，解決了衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容性能無法進(jìn)行全面性、定量化、非接觸式地面測試的問題，該發(fā)明在航天器系統(tǒng)測試領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用將十分廣泛。本發(fā)明驗(yàn)證了衛(wèi)星電磁傳導(dǎo)兼容設(shè)計(jì)有效性，提高了衛(wèi)星在軌使用的可靠性。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。