[实用新型]一种基于USB总线的微小卫星地面供配电测试设备

说明书

技术领域

本实用新型属于卫星供配电技术领域，涉及一种微小卫星地面供配电测试设备。

背景技术

供配电分系统作为小卫星地面测试系统的核心之一，主要具备对整星进行供电点测量、供电控制、参数测量及状态监测等功能，该系统的性能和功能特性直接影响着整星的供电安全。

卫星综合测试是指各分系统通过设备级、分系统级的验收和联试合格后，总装在卫星本体上，在统一供配电条件下，检验卫星各分系统电性能的正确性和兼容性，检测卫星是否达到所要求的电性能指标。在微小卫星研制过程中，需要地面测试设备满足卫星功耗低、周期短及功能单一的要求，因而地面供配电测试设备应该具备安全可靠、灵活机动、维护便捷等优点。

现有的地面供配电测试系统主要依托PCI和RS-232C串行总线来构建。PCI总线作为最常见的通讯总线形式具有不支持热插拔、插槽数目有限、可扩展性差、价格昂贵、电磁屏蔽性弱，采样数据易失真等缺点。RS-232C串行总线虽然连接简单，但是传输速度慢，难以适应高速数据的传输要求，且受到主机串口数目限制。因此现有的供配电测试系统已经无法满足微小卫星研制测试的需求。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种通用性强、集成度高、可靠性好的基于USB总线技术的微小卫星地面供配电测试设备。

本实用新型的技术解决方案是：一种基于USB总线的微小卫星地面供配电测试设备，包括USB芯片、模数转换器、供电控制电路、模拟量采样电路和数字量状态监视电路；基于USB总线的微小卫星地面供配电测试设备通过USB芯片与控制计算机通讯，当通过USB芯片接收到控制计算机发送的指令信号后，通过USB芯片的输入输出接口输出TTL电平信号至供电控制电路，供电控制电路采用继电器实现，通过驱动继电器线包触点的吸合或弹开实现对卫星的供电控制；卫星以有线方式传送来的数字量状态监视信号送至数字量状态监视电路，数字量状态监视电路采用继电器实现，通过驱动继电器线包触点的吸合或弹开将数字量信号以TTL电平的形式送至USB芯片的I/O接口，而后通过USB芯片发送至控制计算机；卫星实时下传的模拟量采样信号送至模拟量采样电路，模拟量采样电路采用隔离放大器实现，经隔离放大器进行信号调理后的信号送至模数转换器进行采样，采样结果发送至控制计算机。

所述的USB芯片为CY7C68013。所述的模数转换器为ADS7808。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

1、本实用新型采用USB作为串行通讯总线，其数据通讯速度快。随着微小卫星整体技术的不断提升，要求地面测试设备对数据测量与采集的正确性、精确性和实时性也日益增强；微小卫星在瞬态速变信号测量中，需要进行高速数据采集，而USB2.0的带宽最高可达480Mbps，这是以往传统通讯总线难以达到的传输速率，因而足以满足微小卫星对瞬态信号测量的速率要求；

2、本实用新型采用供配电设备通过USB数据线与控制计算机连接的方式，其具有通用性强、匹配性高及兼容性好等优势。传统供配电测试设备与控制计算机的连接都是在机箱PCI插槽内插接通讯接口板，将控制计算机的PCI总线转换为供配电测试设备总线。这种总线连接方式不符合微小卫星快速测试的理念，一旦控制计算机自身硬件设备或设备软件出现故障不能做到测试设备的快速更换与维护，而USB总线接口却可解决相应问题。USB总线良好的兼容性及“即插即用”的特点已成为微小卫星高可靠测试的有利保障；

3、本实用新型采用封装器件的CY7C68013芯片作为测量控制板卡的核心器件，从而代替了传统的印制板电路，减少了设备体积与重量，提高了设备电路的集成度，增强了设备的可靠性；

4、本实用新型采用数字量抗干扰措施，选用TTL电平信号作为测量控制板卡的数字量输入、输出电平信号，增加了数字量抗干扰能力，提高了测试设备工作的可靠性和稳定性。在数字集成电路中，常用高、低电平噪声容限表示逻辑门的抗干扰性能，其数值越大越好。TTL集成电路最小的高低电平的噪声容限均为0.4V，具备良好的抗干扰性能；

5、本实用新型采用外围接口电缆实现不同型号的微小卫星接口连接和信号转换，通用性强，使用方便，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型供配电测试设备的原理框图。

具体实施方式