专利名称：一种卫星空运振动响应监测方法
技术领域：
本发明涉及卫星监测方法，尤其是本所某平台卫星的空运振动响应监测，同样适用于所有其它平台的卫星空运振动响应监测，如某平台等，具体涉及一种卫星空运振动响应监测方法。
背景技术：
运输是卫星寿命剖面中的一个重要组成部分，运输的激励不同于噪声和正弦振动的激励，它是运动参数的激励一基础激励。同一颗卫星可能会遇到多种运输环境，如陆地运输、海上运输或空中运输等。一般情况下，运输过程中，陆上运输的振动比海上或空中更为严重，而陆上运输又包括公路和铁路运输两种环境，公路运输的力学环境比铁路运输要更加恶劣。从本所某卫星的几种运输测量数据可以看出公路运输的振动峰值是铁路运输的2 5倍，而且在整个铁路运输的3 5天时间内，振动峰值一直维持在较高的水平。空运在飞行段基本上没有什么振动，明显的响应全部集中在起飞和降落的较短时间。所以，采用空运振动条件远优于铁路运输。 某卫星确定在某卫星发射基地发射入轨，卫星采用某型飞机从某地空运至某机场。由于是本所卫星整星首次采用空运，为确保某卫星在运输过程中“安全可靠、万无一失”，也为了获取第一手的响应数据，同时为后续型号运输方案的制定提供参考，本次进场对卫星及其包装箱运输的全程进行了振动响应实时测量。卫星采用陆上运输方式时，振动响应测量系统的数采、恒流源以及电脑的供电问题都比较容易解决。而运输机机舱内没有供电接入端，出于安全方面的考虑，不允许易燃物品带上机舱。可以携带包裹在铁皮箱内的蓄电池(电瓶)登机，为信号适调器、动态数据采集器等供电。笔记本电脑的供电由自己锂电池提供，根据时间及路程需要多带几块充满电的同型号电池。由于空运过程中包装箱空调没有供电，无法开启，为满足运输过程中的箱内环境要求，包装箱的密封性必须要好。所以，测试电缆从包装箱内引出时要考虑密封问题。本发明涉及卫星空运振动响应监测系统，包括测试电缆的走线、加速度传感器配套电荷放大器以及数采的供电方式等。目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
根据前文所述，为了满足卫星振动响应监测的要求，本发明的目的在于提供一种切实可行的用于卫星空运振动监测的方法。利用本发明，在现有卫星振动响应测试的基础上进行优化设计，可有效解决空运监测的供电、密封及安全性等各方面的问题。根据本发明的一个方面，提供一种卫星空运振动响应监测方法，包括如下步骤在卫星上、包装箱与卫星连接面、包装箱减振器上下这些地方粘贴电荷型加速度传感器；
在包装箱内安装DC-DC电源变换器和电荷放大器；将三向加速度计、数据采集器连接至电荷放大器；用两台DC车用蓄电池分别连接DC-DC电源变换器和数据采集器进行供电；将导线经法兰连接进出包装箱；令数据采集器允许DC车用蓄电池供电以及笔记本自带锂电池供电。优选地，DC车用蓄电池具体为DC 12V车用蓄电池，其中一台DC车用蓄电池就近放置在包装箱旁，另外一台DC车用蓄电池靠近数据采集器放置。优选地，电荷放大器使用±15V电源，采用DC-DC电源变换器为其供电。优选地，还包括步骤从电荷放大器输出的加速度信号线合并在一起，并焊接到法 兰上，该法兰与包装箱内部对应的预埋法兰连接并拧紧。优选地，还包括步骤包装箱外部的测试电缆，经法兰与包装箱外部预埋法兰连接并拧紧，电缆的另一端与数据采集器连接。优选地，电缆的另一端与数据采集器之间的连接形式为BNC。优选地，电荷放大器、DC-DC电源变换器均安装在卫星包装箱底部。优选地，供电电缆与加速度信号电缆分开，并就近放置在包装箱旁边。本方法在满足卫星空运关于密封、安全等方面要求的前提下，尽可能地把参试仪器安装在包装箱内部，减少卫星包装箱上下飞机及机场上下卡车(平板车)的搬运物件，对监测系统的可靠性和稳定性也较有利。本发明取得了如下的有益效果⑴提供了一种卫星空运振动响应的监测方法；⑵对后续型号的空运监测方案的制定提供参考；⑶同样也能适用于短时间的卫星公路运输振动监测。
图I为卫星空运振动监测系统示意图。图2为卫星空运响应测量系统信号及供电环节流程图。图3为电荷放大器供电流程图。图中1为加速度传感器；2为减振弹簧；41为第一插头；42为第二插头；43为第三插头；44为第四插头；3为便携计算机。
具体实施例方式在卫星上、包装箱与卫星连接面、包装箱减振器上下等比较有参考价值的地方粘贴电荷型加速度传感器。把DC-DC电源变换器以及电荷放大器安装在卫星包装箱底部，并把导线按图2所示连接好。从电荷放大器输出的加速度信号线合并在一起，并焊接到法兰上，该法兰与包装箱内部对应的预埋法兰连接并拧紧。包装箱外部的测试电缆，同样经法兰与包装箱外部预埋法兰连接并拧紧，电缆的另一端与数据采集器连接，通常连接形式为BNC。数据采集器以及电脑均放置在工作位置。加速度信号从传感器出来接入电荷放大器，经电荷放大器调理后输出为电压信号，接入数据采集器，经过1394火线传输到电脑，如图I、2所示。为了保证包装箱的密封性，振动响应测试电缆经过航空插头法兰连接，如图I所不，插头型号视信号通道数的多少选择，如65芯、55芯、31芯等规格。电荷放大器、DC-DC电源变换器均安装在卫星包装箱底部。系统采用飞机上允许用的DC 12V车用蓄电池供电，而一般电荷放大器需要使用±15V电源，所以只能采用DC-DC电源变换器，如图2、3所示。仪器供电因平常的开关电源启动时的电流差不多是正常工作时候的10倍，故系统刚通电时DC-DC的启动电流很大。如果供电用的电缆较长，则导线上的压降较大，可能会因为DC-DC输入端电压低于正常工作电压，而造成DC-DC不能正常启动。所以，本方案中，供电电缆与加速度信号电缆分开，并就近放置在包装箱旁边，以减少长导线电阻带来的影响，确保电源变换器与电荷放大器能够正常工作。由于数据采集器供电电流较大，为确保5小时连续稳定供电，所以采用了 2台蓄电池分别供电。蓄电池均放置在定制的铁皮箱内，放置一台在包装箱附近，把I米长的供电线的正负二端分别接到蓄电池的正负极，此时包装箱内部的电源变换器以及电荷放大器便处于工作状态。另外一台蓄电池靠近数据采集器放置，连接好电源线，此时数采也开始工作。把数据传输线(优选地为1394火线、USB2. 0线)由数采连接到电脑，开启电脑，启 动数据采集记录程序。综上所述，本方法作为卫星空运的振动响应监测方法，在满足航空运输关于安全方面要求的前提下，同时能保证卫星运输全程的振动响应监测，为卫星进场的运输安全性提供有力数据支持。
权利要求
1.一种卫星空运振动响应监测方法，其特征在于，包括如下步骤 在卫星上、包装箱与卫星连接面、包装箱减振器上下这些地方粘贴电荷型加速度传感器； 在包装箱内安装DC-DC电源变换器和电荷放大器； 将三向加速度计、数据采集器连接至电荷放大器； 用两台DC车用蓄电池分别连接DC-DC电源变换器和数据采集器进行供电； 将导线经法兰连接进出包装箱； 令数据采集器允许DC车用蓄电池供电以及笔记本自带锂电池供电。
2.根据权利要求I所述的卫星空运振动响应监测方法，其特征在于，DC车用蓄电池具体为DC 12V车用蓄电池，其中一台DC车用蓄电池就近放置在包装箱旁，另外一台DC车用蓄电池靠近数据采集器放置。
3.根据权利要求2所述的卫星空运振动响应监测方法，其特征在于，电荷放大器使用±15V电源，采用DC-DC电源变换器为其供电。
4.根据权利要求I所述的卫星空运振动响应监测方法，其特征在于，还包括步骤从电荷放大器输出的加速度信号线合并在一起，并焊接到法兰上，该法兰与包装箱内部对应的预埋法兰连接并拧紧。
5.根据权利要求I所述的卫星空运振动响应监测方法，其特征在于，还包括步骤包装箱外部的测试电缆，经法兰与包装箱外部预埋法兰连接并拧紧，电缆的另一端与数据采集器连接。
6.根据权利要求5所述的卫星空运振动响应监测方法，其特征在于，电缆的另一端与数据采集器之间的连接形式为BNC。
7.根据权利要求I所述的卫星空运振动响应监测方法，其特征在于，电荷放大器、DC-DC电源变换器均安装在卫星包装箱底部。
8.根据权利要求I所述的卫星空运振动响应监测方法，其特征在于，供电电缆与加速度信号电缆分开，并就近放置在包装箱旁边。
全文摘要
本发明公开了一种卫星空运振动响应监测方法，包括步骤在卫星上、包装箱与卫星连接面、包装箱减振器上下这些地方粘贴电荷型加速度传感器；在包装箱内安装DC-DC电源变换器和电荷放大器；将三向加速度计、数据采集器连接至电荷放大器；用两台DC车用蓄电池分别连接DC-DC电源变换器和数据采集器进行供电；将导线经法兰连接进出包装箱；令数据采集器允许DC车用蓄电池供电以及笔记本自带锂电池供电。本发明取得了如下的有益效果⑴提供了一种卫星空运振动响应的监测方法；⑵对后续型号的空运监测方案的制定提供参考；⑶同样也能适用于短时间的卫星公路运输振动监测。
文档编号G01H11/06GK102829857SQ201210285569
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者张利, 付国庆, 齐晓军, 沈皜 申请人:上海卫星工程研究所