一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)，在立方星外部安裝3至6個無線太陽敏感器，每個敏感器包括：遮光罩，底殼，內部電路板，內部電路板安裝在底殼內，遮光罩和底殼兩側均設有螺孔，通過螺孔安裝在一起并一同固定在立方星表面。本發(fā)明還涉及一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)的工作方法。本發(fā)明自主供電式無線太陽敏感器和磁強計將會解決現(xiàn)有的有線太陽敏感器的復雜安裝問題和磁場測量不準確的問題，自主供電和無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶匦允固柮舾衅骱痛艔娪嬙谛l(wèi)星表面的安裝更加靈活自由。
【專利說明】
一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星技術領域，具體涉及一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器 系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 立方星是1999年美國斯坦福大學的Tom Kenny教授對小衛(wèi)星提出的新概念設計。 立方星的標準是一個采用"1U"架構，尺寸為10 X 10 X 10cm的立方體，即體積1000cm3。在此 基礎上，立方星可以升級為"21]"、"3『，甚至"12『等多1]結構。立方星以其體積小、質量輕、 研發(fā)周期短、成本低等特點，受到越來越多航天機構的重視，特別是隨著微機電系統(tǒng)、微電 子技術以及精密制造技術的發(fā)展，立方星也得到了迅速發(fā)展，截止目前全世界已發(fā)射不同 尺寸的立方星數(shù)百顆。西北工業(yè)大學陜西省立方星工程實驗室從2011年國家985平臺建設 資助，用于開展立方星研究。目前正在開展"翱翔一號"，"翱翔之星"，"FL"系列在內的四顆 立方星的研制，并將在2016年發(fā)射。
[0003]姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)是立方星最重要的一個分系統(tǒng)，它的精度與可靠性決定了衛(wèi) 星所能實現(xiàn)的應用以及所具有的功能。因此，要實現(xiàn)衛(wèi)星的高精度控制，首先要提高它的姿 態(tài)確定精度。當前而言，應用的較廣泛的做法是通過軟件算法來間接的提高姿控精度，但這 并未根本解決問題。同時考慮到立方星對體積、質量、功耗的苛刻要求，現(xiàn)有的高精度敏感 器很難直接應用于立方星，所以，發(fā)展適用于立方星的高精度姿態(tài)確定敏感器勢在必行。
[0004] 常見的衛(wèi)星姿態(tài)確定敏感器有磁強計、地球敏感器、太陽敏感器、星敏感器、陀螺 儀、重力梯度桿等，其中太陽敏感器的應用已經相當成熟，相比其它敏感器而言，其具有高 精度、高可靠性、原理簡單等特點，因此十分適合立方星的應用，但同時，傳統(tǒng)太陽敏感器的 體積、功耗、處理能力、視場角等因素制約了其在立方星上的應用。本發(fā)明基于微小衛(wèi)星自 身特性，設計和研究符合立方星實際應用要求的基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系 統(tǒng)，使其在體積、功耗、視場角等方面有所突破，同時最大限度的發(fā)揮其高精度特點，為后續(xù) 進行立方星的姿控系統(tǒng)研究和應用擴展提供堅實的基礎。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術中的不足，提供一種基于自主供電的組網式無線太 陽敏感器系統(tǒng)。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下技術方案：
[0007] -種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)，在立方星外部安裝3至6個無線 太陽敏感器，每個敏感器包括：
[0008] 遮光罩，其中部設有正方形開孔，開孔距離電池片高度H用來控制投射到電池片的 太陽光斑的大小;遮光罩外部貼有含太陽能電池片的電路板，并含有兩塊太陽能電池片，用 以提供整個系統(tǒng)所需的能量;其中，兩片太陽能電池片采用并聯(lián)方式連接；
[0009] 底殼，底殼底部設有一個正方形通孔，用以傳輸無線信號；
[0010] 內部電路板，包含無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、電源轉換模塊、磁強計模塊、超級 電容及圖像傳感器;在內部電路板的正中央安裝有光電傳感器，光電傳感器由四塊相同的 光電池按照四象限組成，四象限太陽能電池片構成一個(X，Y)坐標系；
[0011] 內部電路板安裝在底殼內，遮光罩和底殼兩側均設有螺孔，通過螺孔安裝在一起 并一同固定在立方星表面。
[0012] 進一步的，整個無線太陽敏感器系統(tǒng)的物理尺寸不大于30mm*30mm*15mm，系統(tǒng)不 包括安裝螺釘?shù)馁|量小于40g。
[0013] 進一步的，所述遮光罩尺寸為26mm*26mm*9.6mm，材質為錯合金;遮光罩上的太陽 能電池片的尺寸為20mm*8mm;遮光罩上開孔為正方形沉孔，外孔徑邊長8mm，內孔徑邊長 4mm，開孔厚度1mm，開孔高度1mm。
[0014]進一步的，所述遮光罩的內部發(fā)黑處理，用以吸收電池片表面反射光的干擾。
[0015] 進一步的，所述底殼尺寸為30mm*30mm*10mm，材料為錯合金。
[0016] 進一步的，所述內部電路板尺寸為26mm*26mm*9.6mm。
[0017] 本發(fā)明還提供了一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)的工作方法，光 電傳感器采用的是四象限敏感器，即四片光電池，光電池在太陽光的照射下產生四路電流， 電流流過電阻產生電壓，采用運算放大器將其放大，放大后的四路電壓經過ADC采集變成數(shù) 字量交給數(shù)據(jù)處理模塊的處理器計算，得出當前立方星的姿態(tài)信息，磁強計模塊采集當前 的磁場強度信息，通過SPI接口傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊的處理器，處理器對信號進行調制并通 過無線方式將姿態(tài)信息和磁場強度信息傳送給姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)上的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模 塊。
[0018] 進一步的，由一個主機和與主機通過網絡連接的至少三個從機完成工作，在立方 星發(fā)射之前，將主機和第一、第二、第三從機的網絡組好，主機和從機的處理器內核都處于 休眠狀態(tài)，但內部的RF內核處于工作狀態(tài)維持網絡的連接，立方星準備入軌之后，第一、第 二、第三從機開始工作采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送出去；
[0019] 在通信過程中，主機首先給第一從機發(fā)送一個指令，第一從機接收指令后采集數(shù) 據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機;然后主機給第二從機發(fā)送一個指令，第二從機接收指令后采集數(shù) 據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機;最后主機給第三從機發(fā)送一個指令，第三從機接收指令后采集數(shù) 據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機，這樣就完成一次完整的通信過程。
[0020] 進一步的，無線組網有三種工作模式:上升模式、光照模式和陰影模式，上升模式 工作在立方星入軌之前，光照模式工作在立方星入軌后處于光照區(qū)，陰影模式工作在立方 星入軌后處于陰影區(qū)；
[0021] 上升模式中只有CC2630內部的RF內核工作，維持組網系統(tǒng)的正常暢通；當立方星 處在光照區(qū)，無線太陽敏感器系統(tǒng)的太陽電池片產生電能供系統(tǒng)工作，太陽敏感器測量太 陽光與立方星的夾角，確定此時的太陽方向角，光照期電源系統(tǒng)還將系統(tǒng)剩余的能量存儲 在超級電容里；當立方星處在陰影區(qū)，太陽敏感器的儲能部件的超級電容釋放電能系統(tǒng)整 個系統(tǒng)正常工作。
[0022]進一步的，當立方星運行在光照區(qū)時，太陽入射光最多可以照射立方星的三個平 面，即最多只有三顆太陽敏感器接收太陽光照。
[0023]本發(fā)明公開的一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)，具有以下有益效 果：
[0024]基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)安裝在衛(wèi)星的表面，其電氣系統(tǒng)與姿 態(tài)確定與控制系統(tǒng)完全獨立，太陽敏感器使用太陽電池片提供的電能，將太陽入射角的角 度信息轉換成太陽角數(shù)字量，安裝在衛(wèi)星表面的磁強計免受內部電磁干擾的磁強計直接測 量當前衛(wèi)星所處位置的磁場強度數(shù)字量，這些數(shù)字量將通過無線技術傳輸給衛(wèi)星內部的 ADCS(姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)）。自主供電式無線太陽敏感器和磁強計將會解決現(xiàn)有的有線太 陽敏感器的復雜安裝問題和磁場測量不準確的問題，自主供電和無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶匦允固?陽敏感器和磁強計在衛(wèi)星表面的安裝更加靈活自由。
【附圖說明】
[0025]圖1是太陽敏感器示意圖 [0026]圖2是太陽敏感器遮光罩示意圖 [0027]圖3是太陽敏感器底殼示意圖 [0028]圖4是太陽敏感器工作原理圖；
[0029]圖5是太陽能電池片輸入電壓轉換電路圖；
[0030]圖6是磁強計電路圖；
[0031]圖7是模數(shù)轉換電路圖；
[0032] 附圖標記說明：
[0033] 1.遮光罩，2.底殼
【具體實施方式】
[0034] 下面結合實施例并參照附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0035] 本發(fā)明設計出一個體積小、低功耗、視場角大、精度高的基于自主供電的組網式無 線太陽敏感器系統(tǒng)，同時兼具模塊化特點。自主供電解決了目前立方星無線太陽敏感器使 用整星能量造成使用不方便的問題;使用了超級電容作為儲能部件解決了目前無線太陽敏 感器在光照條件弱及無光照情況下不能進行姿態(tài)確定及解算的問題，擴展了太陽敏感器的 工作領域;采用了 Zigbee無線通訊技術，和傳統(tǒng)無線方式相比進一步降低了功耗并且提高 了通訊穩(wěn)定性;對多個無線太陽敏感器進行組網，使其協(xié)同工作，提高了多個太陽敏感器的 工作效率及精度。
[0036] 本發(fā)明旨在設計出具有小體積、低功耗、大視場角、高精度的基于自主供電的組網 式無線太陽敏感器系統(tǒng)。隨著微小衛(wèi)星技術的快速發(fā)展，原有的太陽敏感器難以滿足微小 衛(wèi)星對體積、功耗等的苛刻需求。作為微小衛(wèi)星姿態(tài)確定與控制的重要器件，每顆微小衛(wèi)星 都配備有3至6顆太陽敏感器，這些太陽敏感器用導線連接至姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)會增加微 小衛(wèi)星裝配復雜度，過長的導線將會衰減太陽敏感器的信號強度，降低了姿態(tài)確定與控制 系統(tǒng)的精度。該基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)將在物理結構上與姿態(tài)確定與 控制系統(tǒng)完全獨立起來，通過無線將采集的微小衛(wèi)星姿態(tài)信息反饋給姿態(tài)確定與控制系 統(tǒng)，以較高的精度和簡單的結構測量出立方星與太陽方向的夾角，完成微小衛(wèi)星的姿態(tài)確 定與控制。
[0037] 見圖1、圖2、圖3。一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)，在立方星外部 安裝3至6個無線太陽敏感器，每個敏感器包括：
[0038]遮光罩1，其中部設有正方形開孔，開孔距離電池片高度H用來控制投射到電池片 的太陽光斑的大?。徽诠庹?外部貼有含太陽能電池片的電路板，并含有兩塊太陽能電池 片，用以提供整個系統(tǒng)所需的能量;其中，兩片太陽能電池片采用并聯(lián)方式連接；
[0039]底殼2,底殼2底部設有一個正方形通孔，用以傳輸無線信號；
[0040] 內部電路板，包含無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、電源轉換模塊、磁強計模塊、超級 電容及圖像傳感器;在內部電路板的正中央安裝有光電傳感器，光電傳感器由四塊相同的 4.2X4.2mm的光電池按照四象限組成，四象限太陽能電池片構成一個(X，Y)坐標系，該產品 具有尺寸小、分辨率高，輸出電流線性特性好等特點。
[0041] 內部電路板安裝在底殼2內，遮光罩1和底殼2兩側均設有螺孔，通過螺孔安裝在一 起并一同固定在立方星表面。
[0042]作為具體實施例，整個無線太陽敏感器系統(tǒng)的物理尺寸不大于30mm*30mm*15mm， 系統(tǒng)不包括安裝螺釘?shù)馁|量小于40g，詳見表2-1:
[0043] 表2-1太陽敏感器質量預算表
[0046] 作為具體實施例，所述遮光罩1尺寸為26mm*26mm*9.6mm，材質為鋁合金;遮光罩1 上的太陽能電池片的尺寸為20mm*8mm;遮光罩1上開孔為正方形沉孔，外孔徑邊長8mm，內孔 徑邊長4mm，開孔厚度1mm，開孔高度1mm。
[0047] 作為具體實施例，所述遮光罩1的內部發(fā)黑處理，用以吸收電池片表面反射光的干 擾。
[0048] 作為具體實施例，所述底殼2尺寸為30mm*30mm*10mm，材料為錯合金。
[0049] 作為具體實施例，所述內部電路板尺寸為26mm*26mm*9.6mm。
[0050] 該無線太陽敏感器的性能指標如表2-2所示：
[00511表2-2太陽敏感器指標
[0053] 當太陽光線沿著某一入射角至電池片時，每個象限分別產生不同的電流值1^12， 13和14。由太陽能電池片的光伏特性可知，電池片符合余弦特性，即：
[0054] I()locos S
[0055] 式中，1〇為太陽垂直入射時產生的單位面積電流，為太陽入射角，S為受照面積。因 此，四象限電池片的光生電流可分別表示為：
[0056] Ii = I〇cos(L dx)(L dy)
[0057] l2 = Iocos(L dx)(L dy)
[0058] l3 = Iocos(L dx)(L dy)
[0059] l4=Iocos(L dx)(L dy)
[0060] 其中，L為遮光罩開孔邊長的一半，（dx，dy)為太陽光斑的的中心坐標。
[0061] 聯(lián)立以上方程可以得到中心坐標的計算公式為：
[0064]進而可以解算出太陽的入射角和方位角：
[0067] 基于四象限電池片的差動式太陽敏感器相較于普通的余弦式敏感器不僅具有精 度高的特點，而且能夠消除共模信號的干擾，此外溫度對傳感器的干擾也能很好的抵消，這 就使得敏感器不需要考慮溫度補償?shù)乃惴?，大大提高了敏感器的可靠性?br>[0068] 見圖5、圖6和圖7,圖5是太陽能電池片輸入電壓轉換電路，圖6是磁強計測量電路， 圖7是模數(shù)轉換數(shù)據(jù)讀取電路。無線太陽敏感器的四象限傳感器部分將入射的太陽光能轉 換成電能(光電流），根據(jù)太陽光入射角度的不同四個象限內的敏感器產生的光電流不同， 光電流經過一定的信號調理電路被處理成模擬電壓量，經高精度的模數(shù)轉換芯片采集后變 成數(shù)字信號。數(shù)字信號經處理器計算得出立方星當前的太陽方向角，并通過無線將數(shù)據(jù)發(fā) 送給姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)。安裝在立方星外，磁強計可以避免衛(wèi)星內部的電磁干擾，準確的 測量出衛(wèi)星所在處的磁場強度，并將測量的數(shù)據(jù)傳輸給處理器，并通過無線將數(shù)據(jù)發(fā)送給 姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)。
[0069] 立方星外部安裝的3至6個無線太陽敏感器與姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)上安裝的無線 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進行組網通信，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸效率，降低外部系統(tǒng)的功耗。
[0070]見圖4,本發(fā)明還公開了一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)的工作 方法，光電傳感器采用的是四象限敏感器，即四片光電池，光電池在太陽光的照射下產生四 路電流，電流流過電阻產生一定的電壓，由于傳感器輸出電壓較小，需要采用運算放大器將 其放大，放大后的四路電壓經過ADC采集變成數(shù)字量交給數(shù)據(jù)處理模塊的處理器計算，得出 當前立方星的姿態(tài)信息，磁強計模塊采集當前的磁場強度信息，通過SPI接口傳輸給數(shù)據(jù)處 理模塊的處理器，處理器對信號進行調制并通過無線方式將姿態(tài)信息和磁場強度信息傳送 給姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)(ADCS)上的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。
[0071 ]作為具體實施例，在無線通信組網系統(tǒng)中，將會由一個主機、3個與主機通過網絡 連接的第一、第二、第三從機(一般為3-6個，這里假設為3個），在立方星發(fā)射之前，將主機和 第一、第二、第三從機的網絡組好，主機和從機的處理器內核都處于休眠狀態(tài)，但內部的RF 內核處于工作狀態(tài)維持網絡的連接，立方星準備入軌之后，第一、第二、第三從機開始工作 采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送出去；
[0072]在通信過程中，主機首先給第一從機發(fā)送一個指令，第一從機接收指令后采集數(shù) 據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機;然后主機給第二從機發(fā)送一個指令，第二從機接收指令后采集數(shù) 據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機;最后主機給第三從機發(fā)送一個指令，第三從機接收指令后采集數(shù) 據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機，這樣就完成一次完整的通信過程。
[0073]作為具體實施例，無線組網有三種工作模式:上升模式、光照模式和陰影模式，上 升模式工作在立方星入軌之前，光照模式工作在立方星入軌后處于光照區(qū)，陰影模式工作 在立方星入軌后處于陰影區(qū)；
[0074]上升模式中只有CC2630內部的RF內核工作，維持組網系統(tǒng)的正常暢通；當立方星 處在光照區(qū)，無線太陽敏感器系統(tǒng)的太陽電池片產生電能供系統(tǒng)工作，太陽敏感器測量太 陽光與立方星的夾角，確定此時的太陽方向角，光照期電源系統(tǒng)還將系統(tǒng)剩余的能量存儲 在超級電容里；當立方星處在陰影區(qū)，太陽敏感器的儲能部件的超級電容釋放電能系統(tǒng)整 個系統(tǒng)正常工作。
[0075] 太陽電池片產生的電能和太陽光的入射角有關，產生能量的大小和入射角近似一 個余弦的關系。本發(fā)明中兩片太陽電池片采用并聯(lián)方式連接，可以防止因一片電池損壞造 成系統(tǒng)的供電不足。已知在入射角為〇°的時候太陽電池片可以獲得當前條件下的最大功率 51.76mW，可得2片電池片的功率為：
[0076] Pi 2 Pmax 103.52mff
[0077]當立方星運行在光照區(qū)時，太陽入射光最多可以照射立方星的三個平面，即最多 只有三顆太陽敏感器接收太陽光照。由于立方星的姿態(tài)未知，當入射光在某一個平面達到 一定角度時，在(90°，）和（，90°)區(qū)間內（假設0 90°，下面將給出的具體角度），太陽電池片 產生的電能不足以使太陽敏感器工作。在立體幾何中，當太陽光沿著立方體的空間對角線 入射時，入射光將與立方體的三個平面的夾角同時呈現(xiàn)最小值（即入射角同時最大），此時 的最大入射角
，此時的可用功率：
[0078] P2 Pi*cos 59.76mff
[0079] 故在最極端的情況下，至少有一組太陽電池片的最小功率Pmin為59.76mW。
[0080] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，而非對其限制;應當指出，盡管參照上述各 實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，其依然可以對上述各 實施例所記載的技術方案進行修改，或對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這 些修改和替換，并不使相應的技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1. 一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)，其特征在于，在立方星外部安裝3 至6個無線太陽敏感器，每個敏感器包括： 遮光罩，其中部設有正方形開孔，開孔距離電池片高度H用來控制投射到電池片的太陽 光斑的大小;遮光罩外部貼有含太陽能電池片的電路板，并含有兩塊太陽能電池片，用以提 供整個系統(tǒng)所需的能量;其中，兩片太陽能電池片采用并聯(lián)方式連接； 底殼，底殼底部設有一個正方形通孔，用以傳輸無線信號； 內部電路板，包含無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、電源轉換模塊、磁強計模塊、超級電容 及圖像傳感器;在內部電路板的正中央安裝有光電傳感器，光電傳感器由四塊相同的光電 池按照四象限組成，四象限太陽能電池片構成一個(X，Y)坐標系； 內部電路板安裝在底殼內，遮光罩和底殼兩側均設有螺孔，通過螺孔安裝在一起并一 同固定在立方星表面。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)，其特征在 于，整個無線太陽敏感器系統(tǒng)的物理尺寸不大于30mm*30mm*15mm，系統(tǒng)不包括安裝螺釘?shù)?質量小于40g。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)，其特征在 于，所述遮光罩尺寸為26mm*26mm*9.6mm，材質為錯合金;遮光罩上的太陽能電池片的尺寸 為20mm*8mm;遮光罩上開孔為正方形沉孔，外孔徑邊長8mm，內孔徑邊長4mm，開孔厚度Imm， 開孔高度Imm 04. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)，其特征在 于，所述遮光罩的內部發(fā)黑處理，用以吸收電池片表面反射光的干擾。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)，其特征在 于，所述底殼尺寸為30mm*30mm* I Omm，材料為錯合金。6. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)，其特征在 于，所述內部電路板尺寸為26mm*26mm*9.6mm。7. -種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，光電傳 感器采用的是四象限敏感器，即四片光電池，光電池在太陽光的照射下產生四路電流，電流 流過電阻產生電壓，采用運算放大器將其放大，放大后的四路電壓經過ADC采集變成數(shù)字量 交給數(shù)據(jù)處理模塊的處理器計算，得出當前立方星的姿態(tài)信息，磁強計模塊采集當前的磁 場強度信息，通過SPI接口傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊的處理器，處理器對信號進行調制并通過無 線方式將姿態(tài)信息和磁場強度信息傳送給姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)上的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。8. -種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)的無線組網工作方法，其特征在 于，由一個主機和與主機通過網絡連接的至少三個從機完成工作，在立方星發(fā)射之前，將主 機和第一、第二、第三從機的網絡組好，主機和從機的處理器內核都處于休眠狀態(tài)，但內部 的RF內核處于工作狀態(tài)維持網絡的連接，立方星準備入軌之后，第一、第二、第三從機開始 工作采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送出去； 在通信過程中，主機首先給第一從機發(fā)送一個指令，第一從機接收指令后采集數(shù)據(jù)并 將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機;然后主機給第二從機發(fā)送一個指令，第二從機接收指令后采集數(shù)據(jù)并 將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機;最后主機給第三從機發(fā)送一個指令，第三從機接收指令后采集數(shù)據(jù)并 將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機，這樣就完成一次完整的通信過程。9. 根據(jù)權利要求8所述的一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)的無線組網 工作方法，其特征在于，無線組網有三種工作模式:上升模式、光照模式和陰影模式，上升模 式工作在立方星入軌之前，光照模式工作在立方星入軌后處于光照區(qū)，陰影模式工作在立 方星入軌后處于陰影區(qū)； 上升模式中只有CC2630內部的RF內核工作，維持組網系統(tǒng)的正常暢通；當立方星處在 光照區(qū)，無線太陽敏感器系統(tǒng)的太陽電池片產生電能供系統(tǒng)工作，太陽敏感器測量太陽光 與立方星的夾角，確定此時的太陽方向角，光照期電源系統(tǒng)還將系統(tǒng)剩余的能量存儲在超 級電容里；當立方星處在陰影區(qū)，太陽敏感器的儲能部件的超級電容釋放電能系統(tǒng)整個系 統(tǒng)正常工作。10. 根據(jù)權利要求9所述的一種基于自主供電的組網式無線太陽敏感器系統(tǒng)的無線組 網工作方法，其特征在于，當立方星運行在光照區(qū)時，太陽入射光最多可以照射立方星的三 個平面，即最多只有三顆太陽敏感器接收太陽光照。
【文檔編號】G01C21/02GK105928508SQ201610255965
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】周軍, 車路平, 于曉洲, 孟祥
【申請人】西北工業(yè)大學