一种量产卫星电磁相容性快速检测方法与流程

本发明涉及卫星检测技术领域，特别涉及一种量产卫星电磁相容性快速检测方法。

背景技术：

卫星是一个各类电子电气设备非常密集、功能性强大、技术及其复杂的系统，它不仅频率覆盖范围广而且多种大功率设备和高灵敏度设备高度集中，其电磁环境相当复杂。为保证卫星能经受住研制、发射直至在轨运行过程中所遇到的内部和外部电磁环境，并按照预定的功能和性能设计正常工作，完成在轨正常飞行任务，需要在卫星整星研制的过程中进行电磁兼容性技术的试验验证，为检验卫星工作时各分系统间的工作相容性。

现有的卫星系统电磁兼容性测试标准虽然很完善，但其测试项目较多，测试流程复杂，对待试验的量产卫星不具备针对性，出现问题后无法快速排除整星可能存在的缺陷和隐患。

为了克服现有技术中卫星系统电磁兼容性测试项目较多，测试流程复杂，不具备针对性和出现问题后无法快速排除整星可能存在的缺陷和隐患等问题，急需一种新型的检测系统和方法来解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术中卫星系统电磁兼容性测试项目较多，测试流程复杂，不具备针对性和出现问题后无法快速排除整星可能存在的缺陷和隐患等问题，根据本发明的一个实施例，提供一种量产卫星电磁相容性快速检测方法，包括：

进行主动段飞行模式电磁相容性检测；

进行入轨后中继模式电磁相容性检测；

进行数传回放模式电磁相容性检测；

进行载荷、数传开机模式电磁相容性检测；

进行载荷、广播分发开机模式电磁相容性检测；

进行卫星全状态工作模式电磁相容性检测；

进行卫星最大工作模式电磁相容性检测；

进行转台起转工作模式电磁相容性检测；以及

进行阴影区模式电磁相容性检测。

在本发明的一个实施例中，所述量产卫星电磁相容性快速检测方法采用的试验系统组成包括：

北斗发射天线、数传接收天线、广播分发接收天线、测控接收天线、测控发射天线、雷达发射天线和监测天线；

前端设备，所述前端设备包括能源前端、星务前端、北斗仿真机、测控前端及其专用设备、数传前端及其专用设备、信号分析仪及载荷专用设备；以及

通过以太网与上述前端设备相连的终端设备，所述终端设备包括控制中心、星务监控终端、姿控监控终端、测控监控终端、数传监控终端和载荷监控终端。

在本发明的一个实施例中，所述量产卫星电磁相容性快速检测方法采用的试验场地为3米法电波暗室。

在本发明的一个实施例中，该方法还包括采用无线标定的方法，来确定当前整星状态下各分系统的状态。

在本发明的一个实施例中，所述无线标定包括上行链路信号标定、下行链路信号标定以及载荷标定，其中：

上行链路信号标定是为了标定场地内发射源到星上接收机入口的总插损，为星上接收机灵敏度测试做准备；

下行链路信号标定主要是保证地检设备入口电平为中强电平，以保证地检设备能正常接收星上下发的数据；以及

载荷标定采用雷达天线的无线标定，在载荷天线旁设有环境监测天线，对可能进入载荷的空间信号及整星自身产生的空间信号进行监测及侦收。

在本发明的一个实施例中，进行主动段飞行模式电磁相容性检测的方法进一步包括：

整星加电，电源、姿轨控、星务开机，实验开始；

测控应答机及发射机开机；

通过信号分析仪和遥测检查是否有影响；

有影响，则问题定位为测控；以及

无影响，测试通过。

在本发明的一个实施例中，进行入轨后中继模式电磁相容性检测的方法进一步包括：

在主动段飞行模式基础上，北斗开机；

通过信号分析仪和遥测检查是否有影响；

有影响，则问题定位为北斗；

无影响，中继开机；

通过信号分析仪和遥测检查是否有影响；

有影响，则问题定位为中继；以及

无影响，中继关机，测试通过。

在本发明的一个实施例中，进行数传回放模式电磁相容性检测的方法进一步包括：

在入轨后中继模式通过的基础上，数传开机；

通过信号分析仪和遥测检查是否有影响；

有影响，则问题定位为数传；以及

无影响，测试通过。

在本发明的一个实施例中，进行载荷、数传开机模式电磁相容性检测的方法进一步包括：

在数传回放模式通过的基础上，载荷开机；

通过信号分析仪和遥测检查，通过数据处理软件检查载荷数据；

联合判断是否有影响；

有影响，根据软件结果定位问题并处理；以及

无影响，载荷关机，数传关机，测试通过。

在本发明的一个实施例中，进行载荷、广播分发开机模式电磁相容性检测的方法进一步包括：

在数传回放模式通过的基础上，广播分发开机；

载荷开机；

通过信号分析仪和遥测检查，通过数据处理软件检查载荷数据；

联合判断是否有影响；

有影响，根据软件结果定位问题并处理；以及

无影响，载荷关机，测试通过。

在本发明的一个实施例中，进行卫星全状态工作模式电磁相容性检测的方法进一步包括：

在数传回放模式通过的基础上，数传开机；

载荷开机；

通过信号分析仪和遥测检查，通过数据处理软件检查载荷数据；

联合判断是否有影响；

有影响，根据软件结果定位问题并处理；以及

无影响，测试通过。

在本发明的一个实施例中，进行卫星最大工作模式电磁相容性检测的方法进一步包括：

在卫星全状态工作模式通过的基础上，中继开机；

通过信号分析仪和遥测检查，通过数据处理软件检查载荷数据；

联合判断是否有影响；

有影响，根据软件结果定位问题并处理；以及

无影响，中继关机，测试通过。

在本发明的一个实施例中，进行转台起转工作模式电磁相容性检测的方法进一步包括：

在卫星最大工作模式通过的基础上，转台起转；

通过信号分析仪和遥测检查，通过数据处理软件检查载荷数据；

联合判断是否有影响；

有影响，根据软件结果定位问题并处理；以及

无影响，测试通过。

在本发明的一个实施例中，进行阴影区模式电磁相容性检测的方法进一步包括：

整星切备检查；

通过信号分析仪和遥测检查，通过数据处理软件检查载荷数据；

联合判断是否有影响；

有影响，根据软件结果定位问题并处理；以及

无影响，测试通过，试验结束。

在本发明的一个实施例中，主动段飞行模式、入轨后中继模式和数传回放模式的电磁相容性检测通过各单机依次开机从信号分析仪的频谱上观察干扰情况来确定干扰源。

在本发明的一个实施例中，载荷数传开机模式、进行载荷广播分发开机模式、卫星全状态工作模式、卫星最大工作模式、转台起转工作模式以及阴影区模式电磁相容性检测通过观察信号分析仪的频谱、遥测及载荷数据来联合判定是否整星其他分系统对载荷的侦收有干扰，通过数据导入软件给出结果快速定位问题的原因，并对相关问题进行处理。

本发明提供一种量产卫星电磁相容性快速检测方法，在特定的试验场地下搭建检测系统，基于整星的多种任务模式设定检测流程，检验整星各分系统在多种任务模式下协同工作的电磁相容性，可以及时发现并快速排除可能影响载荷任务工作的电磁兼容性方面存在的缺陷和隐患。该检测系统和检测方法相对于现有的卫星电磁相容性检测方案，能够更好的针对量产卫星进行电磁相容性试验，快速排除整星可能存在的缺陷和隐患。

附图说明

为了进一步阐明本发明以上的各实施例和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法所采用的试验系统100。

图2示出根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法所采用的试验场地布置示意图200。

图3示出根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法的电磁相容性检测总流程图300。

图4a至图4i示出根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法中卫星各任务模式下协同工作电磁相容性检测子流程。

图5示出根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法的整星电磁相容性试验软件数据分析情况示意。

具体实施方式

在以下的描述中，参考各实施例对本发明进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本发明的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而，本发明可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。

在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。

需要说明的是，本发明的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本发明的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。

本发明提供一种量产卫星电磁相容性快速检测方法，在特定的试验场地下搭建检测系统，基于整星的多种任务模式设定检测流程，检验整星各分系统在多种任务模式下协同工作的电磁相容性，可以及时发现并快速排除可能影响载荷任务工作的电磁兼容性方面存在的缺陷和隐患。该检测系统和检测方法相对于现有的卫星电磁相容性检测方案，能够更好的针对量产卫星进行电磁相容性试验，快速排除整星可能存在的缺陷和隐患。

下面结合附图1和图2来详细介绍基于本发明的一个实施例的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法所需的试验系统和试验场地设置。图1示出根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法所采用的试验系统100；图2示出根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法所采用的试验场地布置示意图200。

如图1所示，该种量产卫星电磁相容性快速检测方法所采用的试验系统100进一步包括北斗发射天线、数传接收天线、广播分发接收天线、测控接收天线、测控发射天线、雷达发射天线和监测天线；能源前端、星务前端、北斗仿真机、测控前端及其专用设备、数传前端及其专用设备、信号分析仪及载荷专用设备；通过以太网与上述前端设备相连的控制中心、星务监控终端、姿控监控终端、测控监控终端、数传监控终端和载荷监控终端。

如图2所示，该种量产卫星电磁相容性快速检测方法所采用的试验场地为3米法电波暗室，主暗室屏蔽壳体外尺寸为9.1米*8.1米*6.75米(长*宽*高)，主暗室吸波材料铺设后内部净空间为8.0米*6.9米*6米(长*宽*高)，该暗室具有良好的屏蔽电磁波的效果，确保了试验的环境；在暗室中，考虑到卫星转台起转工作模式需要在旋转条件下的测试，同时结合测试的环境与条件，将环境监测天线置于天线2旁边，可以有效的侦收天线2侦收的空间环境信号，这种布置能够在工况过程中与卫星遥测联合判决快速定位侦收到的环境信号的来源，从而定位干扰出现的原因。

本系统首先采用无线标定的方法，来确定当前整星状态下各分系统的状态。标定包括上行链路和下行链路的信号标定。上行标定是为了标定场地内发射源到星上接收机入口的总插损，为星上接收机灵敏度测试做准备。下行标定主要是保证地检设备入口电平为中强电平，以保证地检设备能正常接收星上下发的数据。对载荷的标定采用雷达天线的无线标定，在载荷天线旁设有环境监测天线，对可能进入载荷的空间信号及整星自身产生的空间信号进行监测及侦收。

并根据试验的需求，设计具体试验工况模式，包括主动段飞行模式、入轨后中继模式、数传回放模式、载荷及数传开机模式、载荷及广播分发开机模式、卫星全状态工作模式、卫星最大工作模式、转台起转工作模式和阴影区模式。

其中，前三种工况模式分别针对应答机收发的干扰分析；中继发射对测控上行、北斗接收的干扰分析；测控下行、数传对测控上行、北斗接收的干扰分析。第四到第七种工况模式是分步骤来针对测控下行、数传、广播分发、中继发射开机或同时开机对载荷、测控上行、北斗接收的干扰分析。第八个是在卫星全状态工作下(除中继)分析转台起旋对卫星的影响。最后一个工况是在整星备份模式下进行干扰分析。

每个工况都是由上一个工况为基础的设计，简化了测试的步骤。

下面结合图3以及图4a至图4i来详细描述根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法。图3示出根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法的电磁相容性检测总流程图300；图4a至图4i示出根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法中卫星各任务模式下协同工作电磁相容性检测子流程。

首先，在步骤301，如图4a所示，进行主动段飞行模式电磁相容性检测。在本发明的一个实施例中，具体的检测步骤包括：1)整星加电实验开始，电源、姿轨控、星务开机；2)测控应答机及发射机开机；3)通过信号分析仪和遥测检查是否有影响；4)a、若有影响，则问题定位为测控；b、若无影响，测试通过进入下一步。

接下来，在步骤302，如图4b所示，进行入轨后中继模式电磁相容性检测。在本发明的又一实施例中，在步骤301测试通过的基础上，进一步的检测步骤包括：1)北斗开机；2)通过信号分析仪和遥测检查是否有影响；3)a、若有影响，则问题定位为北斗；b、若无影响，中继开机；4)通过信号分析仪和遥测检查是否有影响；3)a、若有影响，则问题定位为中继；b、若无影响，中继关机，测试通过进入下一步。

然后，在步骤303，如图4c所示，进行数传回放模式电磁相容性检测。在本发明的一个实施例中，在步骤302测试通过的基础上，进一步的检测步骤包括：1)数传开机；2)通过信号分析仪和遥测检查是否有影响；3)a、若有影响，则问题定位为数传；b、若无影响，测试通过进入下一步。

接下来，在步骤304，如图4d所示，进行载荷、数传开机模式电磁相容性检测。在本发明的一个具体实施例中，在步骤303测试通过的基础上，进一步的检测步骤包括：1)载荷开机；2)a、通过信号分析仪和遥测检查；b、通过数据处理软件检查载荷数据；3)联合判断是否有影响；4)a、若有影响，根据软件结果定位问题并处理；b、若无影响，测试通过；5)载荷关机，数传关机，进入下一步。

然后，在步骤305，如图4e所示，进行载荷、广播分发开机模式电磁相容性检测。在本发明的一个具体实施例中，在步骤304测试通过的基础上，进一步的检测步骤包括：1)广播分发开机；2)载荷开机；3)a、通过信号分析仪和遥测检查；b、通过数据处理软件检查载荷数据；4)联合判断是否有影响？；5)a、若有影响，根据软件结果定位问题并处理；b、若无影响，测试通过；6)载荷关机，进入下一步。

接下来，在步骤306，如图4f所示，进行卫星全状态工作模式电磁相容性检测。在本发明的一个具体实施例中，在步骤305测试通过的基础上，进一步的检测步骤包括：1)数传开机；2)载荷开机；3)a、通过信号分析仪和遥测检查；b、通过数据处理软件检查载荷数据；4)联合判断是否有影响；5)a、若有影响，根据软件结果定位问题并处理；b、若无影响，测试通过；6)进入下一步。

然后，在步骤307，如图4g所示，进行卫星最大工作模式电磁相容性检测。在本发明的一个具体实施例中，在步骤306测试通过的基础上，进一步的检测步骤包括：1)中继开机；2)a、通过信号分析仪和遥测检查；b、通过数据处理软件检查载荷数据；3)联合判断是否有影响；4)a、若有影响，根据软件结果定位问题并处理；b、若无影响，中继关机，测试通过；5)进入下一步。

接下来，在步骤308，如图4h所示，进行转台起转工作模式电磁相容性检测。在本发明的一个具体实施例中，在步骤307测试通过的基础上，进一步的检测步骤包括：1)转台起转；2)a、通过信号分析仪和遥测检查；b、通过数据处理软件检查载荷数据；3)联合判断是否有影响；4)a、若有影响，根据软件结果定位问题并处理；b、若无影响，测试通过；5)进入下一步。

最后，在步骤309，如图4h所示，进行阴影区模式电磁相容性检测。在本发明的一个具体实施例中，在步骤308测试通过的基础上，进一步的检测步骤包括：1)整星切备检查；2)a、通过信号分析仪和遥测检查；b、通过数据处理软件检查载荷数据；3)联合判断是否有影响；4)a、若有影响，根据软件结果定位问题并处理；b、若无影响，测试通过；5)试验结束。

前三个工作模式可以通过各单机依次开机从频谱上观察干扰情况来确定干扰源。从第四工况开始可通过观察信号分析仪的频谱、遥测及载荷数据来联合判定是否整星其他分系统对载荷的侦收有干扰，通过数据导入软件给出结果快速定位问题的原因，例如某次实验数据如图5所示，图5示出根据本发明的一个实施例提供的一种量产卫星电磁相容性快速检测方法的整星电磁相容性试验软件数据分析情况示意，可以看出本次整星实验在两个旋向的测试中存在时钟的各次谐波、中继的3次谐波和广播的3次谐波。通过软件对于问题的分析，在不影响指标灵敏度的情况下针对时钟60mhz的干扰、中继的3次谐波和广播的3次谐波都可使用星上抬高中频检测门限，或者对于特殊频段衰减的方式快速抑制干扰，达到原有效果。

基于本发明提供的该种量产卫星电磁相容性快速检测方法，在特定的试验场地下搭建检测系统，基于整星的多种任务模式设定检测流程，检验整星各分系统在多种任务模式下协同工作的电磁相容性，可以及时发现并快速排除可能影响载荷任务工作的电磁兼容性方面存在的缺陷和隐患。该检测系统和检测方法相对于现有的卫星电磁相容性检测方案，能够更好的针对待试验的量产卫星进行电磁相容性试验，快速排除整星可能存在的缺陷和隐患。

尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。