[发明专利]深空探测中探测器的唤醒控制系统和唤醒控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种深空探测领域中航天电源控制技术，具体涉及一种深空探测中探测器的唤醒控制系统和唤醒控制方法。

背景技术

深空探测是当今世界科技发展的前沿领域，具有很强的基础性、前瞻性、创新性和带动性。人类的航天活动一般可分为地球应用卫星、载人航天和深空探测三大领域，开展深空探测活动，是航天技术发展的必然选择，也是人类进一步了解宇宙、认识太阳系、探索地球与生命的起源和演化、获取更多科学认识的必须手段。深空探测主要有两方面内容，一是太阳系行星探测（近太阳以及远离太阳），二是天文观察。探测器电源系统绝大部分采用太阳电池阵-蓄电池组电源系统，探测器电源系统的主要任务是提供探测器上负载的全部电源。在光照期，太阳电池阵除提供探测器上设备所需全部能源外，并给化学蓄电池组充电。在阴影期，太阳电池阵不供电，由化学蓄电池组提供探测器上设备所需全部电源。一般化学蓄电池组只能提供几个小时的能源，最长也只能维持几天的能源，而深空探测工程中阴影期较长，如探月工程月夜有14天，其它探测器阴影期会长达数月，因此深空探测长时间阴影期仅靠探测器蓄电池组不足以维持探测器平台最小功率需求，探测器在长时间阴影期期间必须安全可靠的关闭所有设备，进入休眠；光照来临后，逐步将平台负载可靠安全的加电。

目前，我国已开展深空探测领域的勘测任务，唤醒技术在深空探测领域的应用属于首次。

发明内容

本发明提供一种深空探测中探测器的唤醒控制系统和唤醒控制方法，构建结构简单，易于工程实现，能在探测器休眠状态结束后自主唤醒探测器。

为实现上述目的，本发明提供一种深空探测中探测器的唤醒控制系统，该探测器的主电路包含分别与母线电路连接的太阳阵、分流模块、放电模块、蓄电池组、电容阵和二次电源，该主电路还包含一次母线开关、蓄电池组放电开关；

其特点是，上述的唤醒控制系统电路连接主电路和母线，该唤醒控制系统包含：

串联连接的唤醒负载开关和唤醒负载，该唤醒控制开关和唤醒负载还电路连接母线；唤醒负载将上述太阳阵输出的电流信号转换为电压信号；

串联连接的唤醒使能开关、二次电源唤醒控制电路和二次电源开关，该唤醒使能开关、二次电源唤醒控制电路和二次电源开关还电路连接母线；上述二次电源唤醒控制电路检测唤醒负载转换获得的电压信号，并输出唤醒控制信号至上述二次电源开关，控制二次电源开关的通断；以及，

蓄电池组及一次母线唤醒控制电路，其接收上述二次电源的输出电压，并根据二次电源的输出电压触发，分别输出唤醒控制信号至上述蓄电池组放电开关和一次母线开关，以控制蓄电池组放电开关和一次母线开关的通断。

上述的二次电源唤醒控制电路包含电路连接的电压检测电路和二次电源开关继电器线包驱动电路；上述电压检测电路中设定唤醒限值，并检测唤醒负载转换输出的电压信号，当电压信号达到唤醒限值，触发二次电源开关继电器线包驱动电路输出高电平信号使二次电源开关接通。

上述的蓄电池组及一次母线唤醒控制电路包含电路连接的脉冲发生电路和继电器驱动电路；上述脉冲发生电路接收二次电源输出，当二次电源输出电压提高，脉冲发生电路输出上升沿触发信号，触发上述继电器驱动电路输出唤醒控制信号控制蓄电池组放电开关和一次母线开关接通。

上述蓄电池组及一次母线唤醒控制电路输出200ms的唤醒控制信号。

当上述二次电源开关接通，上述二次电源输出±12V电压。

一种如上述的深空探测中探测器的唤醒控制系统的唤醒控制方法，其特点是，该方法包含以下步骤：

步骤1、探测器出阴影时，其太阳阵输出电流由零逐渐增大，太阳阵的输出电流全部通过唤醒负载；

步骤2、唤醒负载将太阳阵输出电流转换为电压信号并逐渐增大；

步骤3、电压检测电路中设置唤醒限值并检测唤醒负载的电压信号，，当检测到唤醒负载的电压信号达到唤醒限值，触发二次电源开关继电器线包驱动电路输出高电平信号使二次电源开关接通；

步骤4、二次电源开关接通使二次电源加电，提高二次电源输出电压；

步骤5、二次电源输出电压提高使脉冲发生电路输出上升沿触发信号，使蓄电池组及一次母线唤醒控制电路输出唤醒控制信号控制蓄电池组放电开关和一次母线开关接通；

步骤6、蓄电池组放电开关和一次母线开关接通，使主电路对探测器加电，整器被唤醒完成，遥控上行即遥测下行建立。

步骤7、探测器自主唤醒后断开唤醒使能开关，探测器唤醒禁止。