一种通用可扩展的航天器遥测采集控制装置的制造方法

文档序号:9843543阅读:368来源:国知局
一种通用可扩展的航天器遥测采集控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于航天器综合电子技术领域,具体涉及一种通用的、可扩展的航天器遥 测量采集控制装置。
【背景技术】
[0002] 航天器遥测是地面掌握航天器运行状态的唯一手段,而遥测采集电路是获取航天 器遥测信息的重要组成部分。遥测采集电路主要由多路选择电路、信号调理与放大电路、模 数转换电路三部分组成,多路选择电路用于对遥测信号进行选通控制,实现多路遥测信号 对信号调理与放大电路、模数转换电路的共享,通过对多路选择电路的顺序选通,即可完成 对多路遥测信号的顺序采集。
[0003] 传统的航天器遥测采集电路多以分离的元器件搭建实现,多路选择电路、信号调 理与放大电路、模数转换电路均通过独立的元器件组合实现,具有设计电路专用、占用面积 及功耗大、扩展困难等缺点,不能适应航天器遥测采集电路应用形式差异大、重量功耗要求 严的场合,无法达到航天器对小型化、硬件电路以及模块通用化和复用化的目的。同时采用 分离电路搭建的方式需要在各元器件之间建立通信连线,线路设计复杂,极易出现设计错 误以及返工的情况,不能适应航天器越来越期望缩短设计周期以及提升设计指令的目标。

【发明内容】

[0004] 本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,以通用化、可扩展化的方式实现 了一种遥测采集控制装置取代传统的遥测采集分离电路,直接通过遥测采集控制装置间的 组装实现遥测采集电路,避免了以分离元器件搭建的复杂、专用的电路形式,可以缩短设计 周期,提升设计通用性、可靠性,可广泛应用于航天器各种类遥测参数的采集电路中,达到 提高遥测采集通道容积率、提升遥测采集电路通用性和复用性的目的。
[0005] 本发明的技术解决方案是:一种通用可扩展的航天器遥测采集控制装置,包括N个 多路选择控制模块A、M个多路选择控制模块B、M个信号调理及放大控制单元、Μ个模数转换 控制单元,每个多路选择控制模块Β对应一个信号调理及放大控制单元和一个模数转换控 制单元,Ν为大于等于零的整数,Μ为正整数,其中:
[0006] 多路选择控制模块A:包括地址信号切换控制单元组和多路选择控制单元组,其 中:
[0007] 地址信号切换控制单元组:包括一个或者一个以上的地址信号切换控制单元,每 个地址信号切换控制单元对应接收外部不同信号源输入的地址控制信号和用于信号源选 择的选择控制信号,当且仅当对应的选择控制信号有效时,将与有效选择控制信号对应的 信号源的地址控制信号作为通道选通控制信号备用;
[0008] 多路选择控制单元组:包括一个或者一个以上的多路选择控制单元,每个多路选 择控制单元接收外部输入的、其它多路选择控制模块A或者其它多路选择控制模块B输出的 一组遥测量输入信号以及通道选通控制信号,当且仅当对应的通道选通控制信号有效时, 将与有效通道选通控制信号对应的遥测量输入信号输出;
[0009] 多路选择控制模块B:包括所述的地址信号切换控制单元组、所述的多路选择控制 单元组,还包括采集顺序控制单元,采集顺序控制单元对地址信号切换控制单元组输出的 通道选通控制信号按照地址递增或者递减进行排序,然后将排序后的通道选通控制信号送 至多路选择控制单元组;
[0010] 所述的多路选择控制模块A中的多路选择控制单元组输出的遥测量信号送至其它 多路选择控制模块A或者其它多路选择控制模块B,所述的多路选择控制模块B中的多路选 择控制单元组输出的遥测量信号送至其它多路选择控制模块A、其它多路选择控制模块B或 者信号调理及放大控制单元,且送至信号调理及放大控制单元的遥测量信号有且仅有一 路;
[0011] 所述的多路选择控制模块A之间、多路选择控制模块B之间、或者多路选择控制模 ±夬八与多路选择控制模块B之间采用级联、并联或者两者相结合的方式进行组合;
[0012] 信号调理及放大控制单元:根据外部输入的放大控制信号,对接收到遥测量信号 进行相应倍数的放大后,将放大后的信号送至模数转换控制单元;
[0013] 模数转换控制单元:对放大后的信号进行模拟量到数字量的转换,并将数字量向 外部输出。
[0014] 所述的多路选择控制单元通过选择受不同信号源的选通信号控制对多路选择控 制单元之间通道多路选通的比例进行配置。
[0015] 本发明与现有技术相比的优点在于:
[0016] (1)本发明的N个多路选择控制模块A之间具备级联应用能力,通过级联实现对多 路选择单元的"树形"扩展,对遥测量输入信号端扩展出多个遥测量采集通道,增强了遥测 采集控制装置对不同数量遥测量采集通道需求的适应能力;
[0017] (2)本发明的N个多路选择控制模块A与同一个多路选择控制模块B之间具备级联 应用能力,通过多路选择控制模块A级联在多路选择控制模块B的第一级多路选择控制单元 中,由多路选择控制模块A实现对遥测量采集通道的扩展,由多路选择控制模块B实现对遥 测量信号的多级选择,最终选出一路遥测量信号进行信号调理和模数转换,增强了遥测采 集控制装置的可扩展能力;
[0018] (3)本发明的N个多路选择控制模块A与同一个多路选择控制模块B之间具备并联 应用能力,多路选择控制模块A作为多路选择控制模块B中第一级多路选择控制单元,与多 路选择控制模块B中的第一级多路选择单元一起完成遥测量信号的第一级选择,增强了遥 测采集控制装置对不同数量及不同种类遥测量信号的采集适应能力;
[0019] (4)本发明的多路选择控φ樓块组B之间具备并联应用能力,当N = 0时,多路选择 控制模块组B输出的选择后的遥测量信号既可以送到信号调理与放大控制单元,也可以作 为另一个遥测采集控制装置中多路选择控制模块B的输入,反之亦然,达到两个遥测采集控 制装置中的信号调理与放大控制单元及模数转换控制单元相互冗余备份,而多路选择控制 模块B之间并联扩展遥测量采集通道的目的,增强遥测采集控制装置的设计容积率和设计 灵活性;
[0020] (5)本发明的N个多路选择控制模块A之间具备设置遥测量信号正线和回线比例能 力,通过多路选择控制模块中的地址信号切换控制单元组为多路选择控制模块选择不同的 地址控制信号,实现i个多路选择控制模块组进行遥测量信号正线多路选择,j个多路选择 控制模块进行遥测量信号回线多路选择,其中i+j=N;
[0021] (6)本发明的单个多路选择控制模块A内部具备设置遥测量信号正线和回线比例 能力,通过多路选择控制模块中的地址信号切换控制单元为对应的多路选择控制模块选择 不同的地址控制信号,实现m个多路选择控制单元进行遥测量信号正线多路选择,η个多路 选择控制单元进行遥测量信号回线多路选择,其中 m+n为多个多路选择控制模块组内部包 含的多路选择控制单元数量;
[0022] (7)本发明的N个多路选择控制模块A之间以及Μ个多路选择控制模块B之间具备选 择不同信号源控制能力,通过对不同信号源的切换控制和选择来适应航天器高可靠需求下 遥测采集控制装置受冗余备份的信号源共同控制的需求;
[0023] (8)本发明的Ν个多路选择控制模块Α之间以及Μ个多路选择控制模块Β之间具备独 立设置多路选择后遥测量信号输出使能与禁止能力,通过该功能可防止多路选择控制模块 之间相互级联或并联应用时的信号潜通路问题,增强了设计可靠性;
[0024] (9)本发明的遥测采集控制装置可以按通用化和可扩展化的形式进行设计,适合 通过多芯片集成封装技术将其封装为一个独立的集成电路,避免对分离电路进行连线和设 计复杂的缺点,具有设计周期短、设计可靠性高、设计方式和接口统一、设计容积率高、设计 通用并可复用的优势。
【附图说明】
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