专利名称：一种微小卫星脱插电缆网的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微小卫星脱插电缆网，可应用于航天领域微小卫星的测试中。
背景技术：
在卫星的综合测试过程中，地面测试设备与卫星的有线接口包括两种一种是卫 星星表插头接口，与其连接的电缆称为星表电缆；另一种是卫星脱落插头接口，与其相连的 电缆称为脱插电缆。在卫星的传统设计中，蓄电池均衡充电、卫星应急断电和一次电源测量 等测试任务通过星表电缆来完成；卫星供电、星务测试计算机接口以及有线台的控制量、状 态量和模拟量测量等任务通过脱落电缆来完成。当卫星体积较大时，有线接口占用卫星结 构资源的比例相对较小；但是当卫星体积较小时，有线接口占用卫星结构资源的比例将变 得较大。在大卫星和小卫星的有线接口设计中，由于大卫星和小卫星的太阳能电池阵主要 采用太阳翼的形式，而且卫星体积较大，有足够的空间设计星表插头。但是在微小卫星有线 接口设计中，由于微小卫星体积小、体装太阳电池阵等结构特点，使得卫星结构资源非常宝 贵，设计星表插头存在困难。现有技术为了保留微小卫星的星表插头，只能在体装电池阵上 设计星表插头接口，但这必然破坏了卫星体装太阳电池阵的整体结构，将严重影响太阳电 池阵的功能和性能。由于星表插头/星表电缆只在地面测试时使用，因此为了设计星表插 头而破坏太阳电池阵的整体结构将是得不偿失的。
发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种脱插电缆网，该脱插电 缆网解决了微小卫星中无法设计星表插头的问题，实现了传统设计中星表电缆和脱插电缆 所要实现的所有功能。本发明的技术解决方案是一种微小卫星脱插电缆网，包括八根电缆和十五个插接件，分别是第一电缆、第二 电缆、第三电缆、第四电缆、第五电缆、第六电缆、第七电缆、第八电缆、第一插接件、第二插 接件、第三插接件、第四插接件、第五插接件、第六插接件、第七插接件、第八插接件、第九插 接件、第十插接件、第十一插接件、第十二插接件、第十三插接件、第十四插接件和第十五插 接件；其中，第一电缆的一端通过第一插接件与卫星连接，第一插接件固定在卫星底板 上，第一电缆的另一端分成四路，分别是第一路、第二路、第三路和第四路，其中第一路通过 第二插接件与第五电缆的一端连接；第二路通过第三插接件与第四电缆的一端连接；第三 路通过第四插接件与第三电缆的一端连接；第四路通过第五插接件与第二电缆的一端连 接；第五电缆传输星箭分离指令信号且其另一端通过第六插接件与运载火箭连接；第四电 缆传输星箭分离状态信号且其另一端通过第七插接件也与运载火箭连接；第三电缆为供电 电缆且其另一端通过第八插接件与第七电缆的一端连接，第七电缆为延长电缆且其另一端 通过第十插接件与地面供配电测试设备连接；第二电缆传输测试信号且其另一端通过第九插接件与第六电缆的一端连接，第六电缆是一分三电缆，分成的三路电缆分别为第一子 路、第二子路和第三子路，其中第一子路传输供配电的控制量、状态量和模拟量且其通过第 十一插接件与地面供配电测试设备连接；第二子路通过第十三插接件与应急断电保护插头 连接，用于卫星的应急断电；第三子路通过第十二插接件与第八电缆的一端连接，第八电缆 是一分二电缆，分成的两路电缆分别传输管理控制信号和星务调度信号且分别通过第十四 插接件和第十五插接件与星务测试计算机连接；所述第二插接件、第三插接件、第四插接件和第五插接件固定在小卫星适配器下 板上；第六插接件、第七插接件、第八插接件和第九插接件固定在运载仪器舱圆盘上。所述第四插接件、第五插接件、第八插接件、第九插接件、第十插接件和第十一插 接件为Y2-50型插接件；所述第二插接件、第三插接件、第六插接件、第七插接件、第十二插接件、第十四插 接件和第十五插接件为Y2-10型插接件；所述第十三插接件为J36A-9ZK型插接件。所述第一插接件为YF8-64TD型插接件，针脚分布为14个部分，定义如下第一部分Part A 使用针脚1和针脚2作为一次电源所用针脚；第二部分Part B 使用针脚3、针脚4、针脚5、针脚6和针脚11作为星务422管理 控制信号所用针脚；第三部分Part C 使用针脚7、针脚8、针脚9、针脚10和针脚20作为星务422星 务调度信号所用针脚；第四部分Part D 使用针脚13 针脚18作为蓄电池放电指令信号所用针脚；第五部分Part E 使用针脚12、针脚22和针脚23作为脱插分离指令正信号所用 针脚；第六部分Part F 使用针脚19、针脚24和针脚25作为脱插分离指令负信号所用 针脚；第七部分Part G 使用针脚27和针脚31作为脱插分离状态信号所用针脚；第八部分Part H 使用针脚28和针脚32作为母线电压信号所用针脚；第九部分Part I 使用针脚35和针脚39作为蓄电池电压信号所用针脚；第十部分Part J 使用针脚36和针脚40作为负载电流信号所用针脚；第十一部分Part K 使用针脚21和针脚29作为模拟器分流正信号所用针脚；第十二部分Part L 使用针脚33和针脚37作为模拟器分阵正信号所用针脚；第十三部分Part M 使用针脚26、针脚30、针脚34和针脚38作为模拟器分阵负 信号所用针脚。第十四部分Part N 使用针脚41 针脚64作为蓄电池活化信号所用针脚。第八电缆以及第八电缆分出的两路电缆，使用双绞线以减少干扰。本发明与现有技术相比的有益效果是(1)现有技术将应急断电、蓄电池均衡充电等信号放在星表电缆中，但是由于微小 卫星体积小且采用了体装电池阵的方式，导致设计星表插头存在困难。本发明将传统脱插 电缆和星表电缆进行了一体化融合设计，仅保留脱插插头，以微小卫星脱插电缆网解决了 微小卫星设计星表插头困难的问题，避免了破坏体装太阳电池阵整体结构而影响太阳电池阵功能和性能的问题，节约了微小卫星的结构资源；(2)本发明的一体化设计集成度极高，YF8-64TD型脱落插头的64个针脚无一浪 费，尽可能地减少了脱插电缆网的电缆数量，使得测试环境更加整洁，同时，设计中充分考 虑了脱插电缆中强弱电的电磁兼容性，采取强电和弱电分离以及电缆双绞等方式减少电磁 干扰，提高了卫星测试的可靠性和安全性；(3)本发明通过对微小卫星有线测试网络进行一体化设计，取消了星表插头，使得 星上设计和星地接口简化，使卫星综合测试系统向集成化和小型化迈出了重要一步，节约 了设计成本和生产成本，具有良好的社会效益和经济效益，具有市场竞争力。
图1为本发明脱插电缆网示意图；图2为本发明第一插接件XT-I的针脚分布图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行进一步的详细描述。本发明保留传统脱插电缆的卫星供电、星务测试计算机接口以及有线台的控制 量、状态量和模拟量接点等设计，合理利用脱插电缆的有限接点资源，充分考虑强弱电的电 磁兼容和电连接器的接点复用，将传统脱插电缆与星表蓄电池均衡充电、卫星应急断电、一 次母线测量以及运载分离指令和状态采集等功能进行一体化融合，最终实现一体化设计的 脱插电缆网。如图1所示，本发明脱插电缆网组成结构如下包括八根电缆和十五个插接件， 分别是第一电缆W01、第二电缆W02、第三电缆W03、第四电缆W04、第五电缆W05、第六电缆 W06、第七电缆W07、第八电缆W08、第一插接件XT-I、第二插接件XTFbl、第三插接件XTYbl、 第四插接件TC11、第五插接件TC21、第六插接件XTFb、第七插接件XTYb、第八插接件TC1、第 九插接件TC2、第十插接件XD-01、第十一插接件XD-02、第十二插接件XD-03、第十三插接件 XD-04、第十四插接件XD-GL和第十五插接件XD-DD ；如图1所示a为卫星，b为卫星底板，c为小卫星适配器下板，d为运载仪器舱圆 盘，e为地面供配电测试设备，f为星务422测试计算机，上述这几个部分为本领域公知常 识，之所以标识出这几部分，主要是为了更清楚地表达出各个插接件所安装的位置，即固定 在所处的上述某一部件上。例如插接件XT-I固定在b上，即固定在卫星底板上，其余与之 类似。第一电缆WOl中传输包括卫星与地面进行交换的所有有线信号，第一电缆WOl的 一端通过第一插接件XT-I与卫星连接，第一插接件XT-I为YF8-64TD型插接件且固定在卫 星底板上，拥有64个针脚。第一电缆WOl的另一端分成四路，分别是第一路Al、第二路A2、 第三路A3和第四路A4，其中第一路Al通过第二插接件XTFbl与第五电缆W05的一端连接； 第二路A2通过第三插接件XTYbl与第四电缆W04的一端连接；第三路A3通过第四插接件 TCll与第三电缆W03的一端连接；第四路A4通过第五插接件TC21与第二电缆W02的一端 连接；第五电缆W05传输星箭分离指令信号且其另一端通过第六插接件XTFb与运载火箭连 接；第四电缆W04传输星箭分离状态信号且其另一端通过第七插接件XTYb也与运载火箭连接；因为传输的是星箭分离的信号，所以第四电缆W04和第三电缆W03无需考虑电磁兼容性 的问题。第三电缆W03为供电电缆且其另一端通过第八插接件TCl与第七电缆W07的一端 连接，所有的供电线路均集成在第三电缆W03中；第七电缆W07为延长电缆且其另一端通过 第十插接件XD-Ol与地面供配电测试设备连接；第二电缆W02传输测试信号且其另一端通 过第九插接件TC2与第六电缆W06的一端连接，第六电缆W06是一分三电缆，分成的三路电 缆分别为第一子路Bi、第二子路B2和第三子路B3，其中第一子路Bl传输供配电的控制量、 状态量和模拟量且其通过第十一插接件XD-02与地面供配电测试设备连接；第二子路B2通 过第十三插接件XD-04与应急断电保护插头连接，用于卫星的应急断电；第三子路B3通过 第十二插接件XD-03与第八电缆W08的一端连接，第八电缆W08是一分二电缆，分成的两路 电缆分别传输管理控制信号和星务调度信号且分别通过第十四插接件XD-GL和第十五插 接件XD-DD与星务测试计算机连接，第八电缆W08分成的两路电缆均是双绞线电缆以减少 干扰。第十三插接件XD-04无需固定，只是在地面测试的时候若需要将卫星应急断电，则启 用此第二子路B2电缆，使用方法即将第二子路B2电缆通过第十三插接件XD-04与应急断 电保护插头连接来实现的，所述应急断电保护插头是一个短路插头，其目的是使得卫星测 试网络短路，从而达到强迫卫星断电的功能第二插接件XTFbl、第三插接件XTYbl、第四插接件TCll和第五插接件TC21固定 在小卫星适配器下板上；第六插接件XTFb、第七插接件XTYb、第八插接件TCl和第九插接件 TC2固定在运载仪器舱圆盘上。所述第四插接件TC11、第五插接件TC21、第八插接件TC1、第九插接件TC2、第十插 接件XD-Ol和第十一插接件XD-02为Y2-50型插接件；所述第二插接件XTFb 1、第三插接件XTYb 1、第六插接件XTFb、第七插接件XTYb、第 十二插接件XD-03、、第十四插接件XD-GL和第十五插接件XD-DD为Y2-10型插接件；所述第十三插接件XD-04为J36A-9ZK型插接件。第一插接件XT-I为YF8-64TD型插接件，针脚分布为14个部分，如图2所示 YF8-64TD型插接件共64个针脚，64个针脚的排列顺序和所处位置是固定且公知的，鉴于本 发明将星表插头和接插电缆插头一体化的设计，所以第一插接件XT-I的所有64个针脚均 被使用，具体分为14个部分，定义如下第一部分Part A 使用针脚1和针脚2作为一次电源所用针脚；第二部分Part B 使用针脚3、针脚4、针脚5、针脚6和针脚11作为星务测试计算 机管理控制信号所用针脚；第三部分Part C 使用针脚7、针脚8、针脚9、针脚10和针脚20作为星务测试计 算机星务调度信号所用针脚；第四部分Part D 使用针脚13 针脚18作为蓄电池放电指令信号所用针脚；第五部分Part E 使用针脚12、针脚22和针脚23作为脱插分离指令正信号所用 针脚；第六部分Part F 使用针脚19、针脚24和针脚25作为脱插分离指令负信号所用 针脚；第七部分Part G 使用针脚27和针脚31作为脱插分离状态信号所用针脚；第八部分Part H 使用针脚28和针脚32作为母线电压信号所用针脚；
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第九部分Part I 使用针脚35和针脚39作为蓄电池电压信号所用针脚；第十部分Part J 使用针脚36和针脚40作为负载电流信号所用针脚；第十一部分Part K 使用针脚21和针脚29作为模拟器分流正信号所用针脚；第十二部分Part L 使用针脚33和针脚37作为模拟器分阵正信号所用针脚；第十三部分Part M 使用针脚26、针脚30、针脚34和针脚38作为模拟器分阵负 信号所用针脚。第十四部分Part N 使用针脚41 针脚64作为蓄电池活化信号所用针脚。第六电缆W06是一分三电缆，分成的三根电缆分别是第一子路Bi、第二子路B2和 第三子路B3，将弱电信号进一步细分，其中第一子路Bl中传输的信号包括上述第四部分 Part D、第七部分Part G、第八部分Part H、第九部分Part I和第十部分Part J针脚所承 载和传输的信号；第三子路B3中传输的信号为第二部分Part B和第三部分Part C所对应 的针脚中承载和传输的信号，即星务测试计算机的两种信号，星务调度信号和管理控制信 号，第一子路Bi、第二子路B2和第三子路B3仍需使用双绞线以减少干扰；第二子路B2用 于卫星应急断电和上述第一部分一次电源的测量，应急断电功能是使第二子路B2通过第 十三插接件XD-04与应急断电保护插头连接来实现的，所述应急断电保护插头是一个短路 插头，其目的是使得卫星测试网络短路，从而达到强迫卫星断电的功能。第一插接件XT-I的64个信号接点分布应充分考虑强弱电的电磁兼容，强电与 弱点之间应该彼此分开，同一信号接点应尽量靠近；弱电信号包括图2中的第一部分Part A 第十部分Part J，强电信号包括图2中第i^一部分Part K 第十四部分Part N。信号类型相似接点的应尽量放在一起，第二部分Part B和第三部分PartC为星务 测试计算机信号，距离相近，这两组信号的导线均应采用双绞线的形式来减少干扰；第四部 分Part D、第五部分Part E和第六部分Part F为指令信号，距离相近；第七部分Part G、第 八部分Part H、第九部分Part I和第十部分Part J为模拟量采集信号，距离相近；第十四 部分Part N为蓄电池均衡充电用，测试时将流过较大电流，这些接点应靠近并远离弱电信 号。由于强电信号对应的接点要流过大功率电流，所以强电信号应尽量使用第一插接 件XT-I中较粗的焊针，如图2中的第一部分Part Α、第i^一部分Part K、第十二部分Part L和第十三部分Part M所对应的针脚。为了进一步减少电磁干扰，将全部供电信号第i^一部分Part K、第十二部分Part L、第十三部分Part M和第十四部分Part N设计到第三电缆W03中，将其他信号设计到第 二电缆W02中。本发明技术方案已经在我国发射的希望一号微小卫星上得到了应用，且效果良 好。本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
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权利要求
一种微小卫星脱插电缆网，其特征在于包括八根电缆和十五个插接件，分别是第一电缆W01、第二电缆W02、第三电缆W03、第四电缆W04、第五电缆W05、第六电缆W06、第七电缆W07、第八电缆W08、第一插接件XT 1、第二插接件XTFb1、第三插接件XTYb1、第四插接件TC11、第五插接件TC21、第六插接件XTFb、第七插接件XTYb、第八插接件TC1、第九插接件TC2、第十插接件XD 01、第十一插接件XD 02、第十二插接件XD 03、第十三插接件XD 04、第十四插接件XD GL和第十五插接件XD DD；其中，第一电缆W01的一端通过第一插接件XT 1与卫星连接，第一插接件XT 1固定在卫星底板上，第一电缆W01的另一端分成四路，分别是第一路A1、第二路A2、第三路A3和第四路A4，其中第一路A1通过第二插接件XTFb1与第五电缆W05的一端连接；第二路A2通过第三插接件XTYb1与第四电缆W04的一端连接；第三路A3通过第四插接件TC11与第三电缆W03的一端连接；第四路A4通过第五插接件TC21与第二电缆W02的一端连接；第五电缆W05传输星箭分离指令信号且其另一端通过第六插接件XTFb与运载火箭连接；第四电缆W04传输星箭分离状态信号且其另一端通过第七插接件XTYb也与运载火箭连接；第三电缆W03为供电电缆且其另一端通过第八插接件TC1与第七电缆W07的一端连接，第七电缆W07为延长电缆且其另一端通过第十插接件XD 01与地面供配电测试设备连接；第二电缆W02传输测试信号且其另一端通过第九插接件TC2与第六电缆W06的一端连接，第六电缆W06是一分三电缆，分成的三路电缆分别为第一子路B1、第二子路B2和第三子路B3，其中第一子路B1传输供配电的控制量、状态量和模拟量且其通过第十一插接件XD 02与地面供配电测试设备连接；第二子路B2通过第十三插接件XD 04与应急断电保护插头连接，用于卫星的应急断电；第三子路B3通过第十二插接件XD 03与第八电缆W08的一端连接，第八电缆W08是一分二电缆，分成的两路电缆分别传输管理控制信号和星务调度信号且分别通过第十四插接件XD GL和第十五插接件XD DD与星务测试计算机连接；所述第二插接件XTFb1、第三插接件XTYb1、第四插接件TC11和第五插接件TC21固定在小卫星适配器下板上；第六插接件XTFb、第七插接件XTYb、第八插接件TC1和第九插接件TC2固定在运载仪器舱圆盘上。
2.根据权利要求1所述的一种微小卫星脱插电缆网，其特征在于所述第四插接件 TC11、第五插接件TC21、第八插接件TC1、第九插接件TC2、第十插接件XD-Ol和第十一插接 件XD-02为Y2-50型插接件；所述第二插接件XTFbl、第三插接件XTYbl、第六插接件XTFb、第七插接件XTYb、第十二 插接件XD-03、、第十四插接件XD-GL和第十五插接件XD-DD为Y2-10型插接件；所述第十三插接件XD-04为J36A-9ZK型插接件。
3.根据权利要求1所述的一种微小卫星脱插电缆网，其特征在于所述第一插接件 XT-I为YF8-64TD型插接件，针脚分布为14个部分，定义如下第一部分Part A 使用针脚1和针脚2作为一次电源所用针脚；第二部分Part B 使用针脚3、针脚4、针脚5、针脚6和针脚11作为星务422管理控制 信号所用针脚；第三部分Part C 使用针脚7、针脚8、针脚9、针脚10和针脚20作为星务422星务调 度信号所用针脚；第四部分Part D 使用针脚13 针脚18作为蓄电池放电指令信号所用针脚；第五部分Part E 使用针脚12、针脚22和针脚23作为脱插分离指令正信号所用针脚； 第六部分Part F 使用针脚19、针脚24和针脚25作为脱插分离指令负信号所用针脚； 第七部分Part G 使用针脚27和针脚31作为脱插分离状态信号所用针脚； 第八部分Part H 使用针脚28和针脚32作为母线电压信号所用针脚； 第九部分Part I 使用针脚35和针脚39作为蓄电池电压信号所用针脚； 第十部分Part J 使用针脚36和针脚40作为负载电流信号所用针脚； 第十一部分Part K 使用针脚21和针脚29作为模拟器分流正信号所用针脚； 第十二部分Part L 使用针脚33和针脚37作为模拟器分阵正信号所用针脚； 第十三部分Part M 使用针脚26、针脚30、针脚34和针脚38作为模拟器分阵负信号 所用针脚。第十四部分Part N 使用针脚41 针脚64作为蓄电池活化信号所用针脚。
4.根据权利要求1所述的一种微小卫星脱插电缆网，其特征在于所述第八电缆W08 以及第八电缆W08分出的两路电缆，使用双绞线以减少干扰。
全文摘要
本发明涉及一种微小卫星脱插电缆网，解决了微小卫星由于体积小、体装太阳电池阵等结构特点而导致设计星表插头困难的问题。现有技术为了保留星表插头，只能在体装电池阵上设计星表插头接口，但这必然破坏了卫星体装太阳电池阵的整体结构。为了满足微小卫星任务要求并避免现有技术的缺陷，本发明将卫星星表和卫星脱插电缆进行一体化设计，保留了传统脱插电缆的卫星供电、星务测试计算机接口以及有线台的控制量、状态量和模拟量接点，同时本发明合理利用脱插电缆的有限针脚资源，充分考虑强弱电的电磁兼容和电连接器的针脚复用，成功地将传统星表插头和星表电缆集成到脱插电缆网中。
文档编号H01R27/02GK101938076SQ20101025364
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者付伟达, 张丽华, 张玮, 李立, 洪雷 申请人:航天东方红卫星有限公司