一种acs系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种ACS系统，其特征在于，包括：电路板；设置在电路板上的敏感器，敏感器包括GNSS，陀螺仪，磁强计；设置在电路板上的执行结构，执行结构包括磁力矩器和驱动电路芯片；处理器；设置在电路板上的通用接口；处理器分别与敏感器、执行机构和通用接口连接。本发明解决现有ACS系统非模块化设计，没有通用接口，可移植性差，兼容性低的技术问题。
【专利说明】—种ACS系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及小卫星姿态控制领域，特别涉及一种ACS系统。
【背景技术】
[0002]小卫星的姿态控制系统(ACS,Attitude Control System)为小卫星提供姿态控制能力，通过敏感器、控制器和主控计算机之间有机配合来实现。敏感器提供小卫星姿态信息，如陀螺仪、卫星导航接收机(GNSS, Global Navigation Satellite System)、磁强计、太阳敏感器和星敏感器等，这些设备保证了小卫星拥有对自己姿态感知的能力，为姿态控制提供保障。控制器是姿态控制的执行机构，主要包括作用飞轮、磁力矩器和微推进器等，真正实现小卫星的姿态控制。主控计算机提供计算、存储和通信的能力，在小卫星中，为减小能耗，可以与其它设备共用主控计算机。
[0003]在进行上述科研活动中，发明人发现，现有的ACS系统至少存在以下技术问题:
[0004]目前的小卫星中基本没有设置ACS系统，即使在某些小卫星中设置了 ACS系统，也都是量身定做，集成在系统内部，重新研制小卫星时还需要再次研制ACS系统，不具有移植性，也无法与其他卫星进行兼容。另一方面，由于没有通用的接口设计，ACS系统不能市场化，即使有高效便捷的解决方案，也不能为对其它单位或高校提供，不合理的延长了小卫星的研制周期，影响了研究课题的进度。
【发明内容】
[0005]本发明目的是提供一种ACS系统，解决现有ACS系统非模块化设计，没有通用接口，可移植性差，兼容性低的技术问题。
[0006]本发明所采用的技术方案是:一种ACS系统，包括:电路板；设置在所述电路板上的敏感器，所述敏感器包括GNSS，陀螺仪，磁强计；设置在所述电路板上的执行结构，所述执行结构包括三个正交设置的磁力矩器和驱动电路芯片；处理器；设置在所述电路板上的通用接口 ；所述处理器分别与所述敏感器、执行机构和通用接口连接。
[0007]进一步的，所述电路板为长10厘米，宽10厘米的扁正方体。
[0008]进一步的，所述敏感器还包括温度传感器和电流传感器。
[0009]进一步的，所述GNSS为东方联星生产的AG-11-50 ;陀螺仪为中星公司的陀螺仪CS-AMGS-2 ;磁强计为飞思卡尔公司的MAG3110。
[0010]进一步的，三个所述磁力矩器具体是一个空心磁力矩器和两个磁棒，三个所述磁力矩器设置于所述电路板上。
[0011]进一步的，所述驱动电路芯片为MC33886。
[0012]进一步的，所述通用接口为贵州航空制造的J30J标准通用接头。
[0013]进一步的，所述处理器为单独设置的处理器或与搭载的系统共用处理器。
[0014]通过模块化和通用接口的设计，使针对小卫星的ACS系统，功能全面，可移植性好，兼容性高，可以方便的使其他单位设计的小卫星通过通用接口获得姿态控制能力，使小 卫星ACS系统可以在市场中方便的流通，加快研发进度，缩短研发周期。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明中一种ACS系统的示意图。
【具体实施方式】
[0016]实施例1:
[0017]如图1所示，一种ACS系统，包括:电路板I ;设置在电路板I上的敏感器2，敏感器包括GNSS，陀螺仪，磁强计；设置在电路板I上的执行结构3，执行结构包括三个正交设置的磁力矩器和驱动电路芯片；处理器4 ;设置在电路板I上的通用接口 5 ;处理器4分别与敏感器2、执行机构3和通用接口 5连接。
[0018]电路板I为长10厘米，宽10厘米的扁正方体。电路板一般0.16-0.2厘米。更一般的情况是，可以根据具体需求选择电路板的厚度，因此，本实施例对厚度不做任何限定。另夕卜，本ACS系统之所以选择扁正方体这样的形状，是因为需要满足国际标准，电路板的外形并不会影响本技术方案的功能，因此可以根据实际情况，对外形进行修改，比如扁长方体，扁圆等。敏感器2还包括温度传感器和电流传感器。GNSS为东方联星生产的AG-11-50 ;陀螺仪为中星公司的陀螺仪CS-AMGS-2 ;磁强计为飞思卡尔公司的MAG3110。三个磁力矩具体是一个空心磁力矩器和两个磁棒，他们共同组成三轴磁力矩器，其设置于电路板I上，这样整个ACS系统可以形成一个模块，仅需要通过接口与卫星连接即可。所用的驱动电路芯片为MC33886。通用接口 5为贵州航空制造的J30J标准通用接头。J30J为贵州航空制造的一系列通用接口，较好的情况是使用J30J-31ZKW-J和/或J30J-15ZKW-J标准通用接头。本实施例中的处理器4是卫星的处理器，即ACS系统与所搭载的系统共同使用一个处理器，需要注意的是，此种情况下，敏感器2和执行结构3通过通用接口 5与搭载系统的处理器连接进行通信。
[0019]通常情况下，当敏感器2用于感知卫星的姿态，并把感知到的姿态信息转化为电信号发送给处理器，处理器4经过预设定的算法对这些信号进行处理，当需要进行姿态调整时，处理器4向执行结构3发送执行信号，执行结构3开始调整卫星的姿态。下表为贵州J30J-31ZKW-J通用接口各个信号管脚的输入输出情况，显然该通用接口的目的是与卫星中的处理器进行通信:
[0020]
【权利要求】
1.一种ACS系统，其特征在于，包括: 电路板(I); 设置在所述电路板(I)上的敏感器(2)，所述敏感器(2)包括GNSS，陀螺仪和磁强计； 设置在所述电路板(I)上的执行结构(3)，所述执行结构(3)包括三个正交设置的磁力矩器和驱动电路芯片； 处理器(4); 设置在所述电路板(I)上的通用接口(5)； 所述处理器(4 )分别与所述敏感器(2 )、执行机构(3 )和通用接口( 5 )连接。
2.根据权利要求1所述的一种ACS系统，其特征在于，所述电路板(I)为长10厘米，宽10厘米的扁正方体。
3.根据权利要求1所述的一种ACS系统，其特征在于，所述敏感器(2)还包括温度传感器和电流传感器。
4.根据权利要求1或3所述的一种ACS系统，其特征在于，所述GNSS为东方联星生产的AG-11-50 ;陀螺仪为中星公司的陀螺仪CS-AMGS-2 ;磁强计为飞思卡尔公司的MAG3110。
5.根据权利要求1或3所述的一种ACS系统，其特征在于，三个所述磁力矩器具体是一个空心磁力矩器和两个磁棒，三个所述磁力矩器设置于所述电路板上。
6.根据权利要求1或3所述的一种ACS系统，其特征在于，所述驱动电路芯片为MC33886。
7.根据权利要求1或3所述的一种ACS系统，其特征在于，所述通用接口(5)为贵州航空制造的J30J标准通用接头。
8.根据权利要求1或3所述的一种ACS系统，其特征在于，所述处理器(4)为单独设置的处理器或与搭载的系统共用处理器。
【文档编号】G05D1/08GK103838242SQ201410100230
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】刘勇, 冯乾, 杨家男, 潘泉, 朱海锋, 苏笑宇 申请人:西北工业大学