高轨卫星加热器电子控制系统及控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种高轨卫星加热器电子控制系统及控制方法，包括集成的指令锁存模块、指令驱动模块和控制输出模块，指令锁存模块将瞬时加热器控制指令转换为持续的控制指令；持续的控制指令经指令驱动模块后分别产生控制加热器正负端的执行信号；最后由控制输出模块同时输出实施于加热器两端，实现对整星的热控。本发明采用电子开关控制方式，对高轨卫星加热器实施控制，加热器的正负两端同时实施控制，可靠性高；大量采用电子开关，质量轻、体积小；支持集成化设计，适应高轨卫星热控路数多、控制方式复杂、运行环境严酷的特点。
【专利说明】高轨卫星加热器电子控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星热控分系统【技术领域】，具体地，涉及一种高轨卫星加热器电子控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，针对卫星热控加热器的控制方式基本为机械开关，即继电器，对加热器的控制一般为单端控制方式。
[0003]高轨卫星结构复杂、运行环境严酷，对整星实施的热控加热器数量多，控制方式复杂，可靠性要求高。传统的加热器控制方法控制电路体积大、质量重、集成度不高、且可靠性低，已无法适应新的需求。
[0004]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】
[0005]本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种高轨卫星加热器电子控制系统及控制方法。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0007]根据本发明的一个方面，提供了一种高轨卫星加热器电子控制系统，包括集成的指令锁存模块、指令驱动模块和控制输出模块，所述指令锁存模块、指令驱动模块和控制输出模块依次连接。
[0008]优选地,所述控制输出模块包括输出正极和输出负极，所述输出正极和输出负极均采用以MOSFET (金属氧化物半导体场效应管)为基础的电子开关，并分别用于与加热器的正负两端控制连接。
[0009]根据本发明的另一个方面，提供了一种高轨卫星加热器电子控制方法，包括以下步骤:
[0010]步骤1，指令锁存，通过指令锁存模块将瞬时加热器控制指令转换为持续的控制指令，并发送至指令驱动模块；
[0011]步骤2，指令驱动，持续控制指令通过指令驱动模块分别产生对加热器的正负两端进行控制的执行信号，并发送至控制输出模块；
[0012]步骤3，控制输出，控制输出模块根据指令驱动模块产生的执行信号，同时输出实施于加热器正负两端，实现对整星的热控。
[0013]优选地，所述指令驱动采用电压驱动方式，对于一条持续控制指令采用两种驱动方式，其中，一种驱动方式米用 PMOS 管(positive channel Metal Oxide Semiconducto,是指n型衬底、ρ沟道，靠空穴的流动运送电流的MOS管)执行，一种驱动方式采用NMOS管(N-Mental-Oxide-Semiconductor,为N型金属氧化物半导体)执行，并分别对加热器的正负两端输出控制执行信号。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下技术特点:
[0015]1、本发明提供的高轨卫星加热器电子控制系统及控制方法，使得以往一台单机产品才能完成的功能，现在仅需集成的功能模块即可完成，且可靠性高；
[0016]2、采用电子开关控制方式对高轨卫星加热器的正负两端同时实施控制，具有质量轻、体积小、支持集成化设计的特点；
[0017]3、本发明适应高轨卫星热控路数多、控制方式复杂、运行环境严酷的特点，具有功能可集成、可靠性高、可灵活扩展、体积小、重量轻的优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0019]图1为本发明控制系统及控制方法原理图；
[0020]图2为应用传统加热器控制方式实施整星热控的布局图；
[0021]图3为应用本发明实施整星热控的布局图。
【具体实施方式】
[0022]下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
[0023]本实施例提供了一种高轨卫星加热器电子控制系统，包括集成的指令锁存模块、指令驱动模块和控制输出模块，所述指令锁存模块、指令驱动模块和控制输出模块依次连接。
[0024]进一步地,所述控制输出模块包括输出正极和输出负极,所述输出正极和输出负极均采用以MOSFET (金属氧化物半导体场效应管)为基础的电子开关，并分别与加热器的正负两端控制连接。
[0025]本实施例提供的一种高轨卫星加热器电子控制系统，其控制方法包括以下步骤:
[0026]步骤1，指令锁存，通过指令锁存模块将瞬时加热器控制指令转换为持续的控制指令，并发送至指令驱动模块；
[0027]步骤2，指令驱动，持续的控制指令通过指令驱动模块分别产生对加热器的正负两端进行控制的执行信号，并发送至控制输出模块；
[0028]步骤3，控制输出，控制输出模块根据指令驱动模块产生的执行信号，同时输出实施于加热器正负两端的控制，实现对整星的热控。
[0029]进一步地，所述指令驱动采用电压驱动方式，对于一条持续控制指令采用两种驱动方式，其中，一种驱动方式采用PMOS管执行，一种驱动方式采用NMOS管执行，并分别对加热器的正负两端输出控制执行信号。
[0030]下面结合【专利附图】
【附图说明】本实施例做进一步说明。
[0031]图1是本发明高轨卫星加热器电子控制系统及控制方法的原理框图。
[0032]图2是传统加热器控制方式实施4路加热器控制的布局图；
[0033]图3是本实施例实施18路加热器控制的布局图；
[0034]如图1所示，本控制系统包括:指令锁存模块1、指令驱动模块2、控制输出模块3。
[0035]如图2和图3的比较，同样空间内，本实施例较传统方式在集成度和功能布局方面优势显著。
[0036]本控制系统的信号关系(控制方法)如下:
[0037]1、指令锁存模块将瞬时加热器控制指令转换为持续的控制指令；
[0038]2、持续的控制指令经指令驱动模块后分别产生控制加热器正负端的执行信号；
[0039]3、最后由控制输出模块同时输出实施于加热器两端，实现对整星的热控。
[0040]本实施例采用电子开关控制方式，对高轨卫星加热器实施控制。正负端同时实施控制，可靠性高；大量采用电子开关，质量轻、体积小；支持集成化设计。
[0041]本实施例可以对整星热控加热器实施控制，该设计方法可靠性高、重量轻、体积小，可与平台其他功能集成。
[0042]在本实施例中:
[0043]所述的指令锁存模块可将瞬时指令信号转变为持续控制指令。
[0044]所述的指令驱动模块为电压驱动方式，对于一条连续控制指令采用两种驱动方式，其中，一种驱动方式采用PMOS管执行，一种驱动方式采用NMOS管执行，并分别对加热器的正负端实施控制。
[0045]所述的控制输出模块同时输出对加热器的正端控制和负端控制。
[0046]本实施例由于采取上述的技术方案，实现了以电子开关方式对整星加热器实施控制，通过指令锁存模块转换瞬时指令为持续的状态指令，经指令驱动模块驱动对加热器的输出实施控制，控制输出模块正负端均采用以MOSFET为基础的电子开关。本实施例的应用使得以往一台单机产品才能完成的功能，现在仅需几个功能模块即可完成，且可靠性高。
[0047]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种高轨卫星加热器电子控制系统，其特征在于，包括集成的指令锁存模块、指令驱动模块和控制输出模块，所述指令锁存模块、指令驱动模块和控制输出模块依次连接。
2.根据权利要求1所述的高轨卫星加热器电子控制系统，其特征在于，所述控制输出模块包括输出正极和输出负极，所述输出正极和输出负极均采用以MOSFET为基础的电子开关，并分别用于与加热器的正负两端控制连接。
3.—种权利要求1或2所述的高轨卫星加热器电子控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，指令锁存，通过指令锁存模块将瞬时加热器控制指令转换为持续的控制指令，并发送至指令驱动模块； 步骤2，指令驱动，持续的控制指令通过指令驱动模块分别产生对加热器的正负两端进行控制的执行信号，并发送至控制输出模块； 步骤3，控制输出，控制输出模块根据指令驱动模块产生的执行信号，同时输出实施于加热器正负两端，实现对整星的热控。
4.根据权利要求3所述的高轨卫星加热器电子控制系统的控制方法，其特征在于，所述指令驱动采用电压驱动方式，对于一条持续的控制指令采用两种驱动方式，其中，一种驱动方式采用PM0S管执行，一种驱动方式采用NM0S管执行，并分别产生对加热器的正负两端进行控制的执行信号。
【文档编号】B64G1/22GK104267757SQ201410461889
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】张坤, 夏玉林, 铁琳, 王文龙, 陆俊勇 申请人:上海卫星工程研究所