一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法。包括(1)地面测试设备联调，包括地面电缆的导通绝缘、测控接口单元自检、分阵及地面集中供电通路检查、充放电通路检查；(2)自动化测试初始化，对各设备的初始化操作；(3)各设备间静态接口检查，包括地面和星上设备的接口检查；(4)连接测试电缆，包括星地电缆以及星上设备间的测试电缆；(5)采用自动化测试序列进行自动化测试的方式进行联试功能检查，并实时判读数据，最终将测试结果导出。本发明专利技术采用自动化测试的手段，与传统的测试方法相比，极大的缩短了测试时间，测试项目完善，测试流程清晰、可操作性强。

An automatic joint test method for primary power subsystem of high orbit communication satellite

【技术实现步骤摘要】
一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法
本专利技术涉及一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法，适用于采用太阳翼作为发电装置、蓄电池组作为储能装置，并以电源控制器为核心产生100V全调节母线的卫星一次电源子系统电性能验证领域。
技术介绍
通信卫星一次电源子系统由太阳电池阵、电源控制器(以下简称PCU)、蓄电池组、蓄电池组连接继电器盒(以下简称BCRB)、蓄电池组接口管理单元(锂离子蓄电池组适用，以下简称BIMU)、母线过压保护部件等组成。太阳电池阵-蓄电池组的电源系统拓扑结构采用全调节的母线，确保在轨寿命期间各种工况下，母线电压保持稳定。电源控制器通过对分流调节器、充电控制器和放电控制器的控制实现三域调节功能，形成稳定单一电源母线。目前高轨通信卫星大功率电源系统构成比较复杂，分系统内各单机接口不统一，同一种单机甚至有多家生产单位，分系统层面的接口设计不能完全验证系统性能。因此提出了验证一次电源子系统内各单机之间电接口的正确性和匹配性、以及考核该种配置的电源系统稳定母线的能力的需求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种一次电源子系统联试测试方法，该方法采用自动化测试的手段，与传统的测试方法相比，极大的缩短了测试时间，测试项目完善，测试流程清晰、可操作性强。本专利技术的技术解决方案是：一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法，步骤如下：(1)地面测试设备联调，包括地面电缆的导通绝缘、测控接口单元自检、分阵及地面集中供电通路检查、充放电通路检查；(2)自动化测试初始化，对各设备的初始化操作；(3)各设备间静态接口检查，包括地面和星上设备的接口检查；(4)连接测试电缆，包括星地电缆以及星上设备间的测试电缆；(5)采用自动化测试序列进行自动化测试的方式进行联试功能检查，并实时判读数据，最终将测试结果导出。进一步的，静态接口检查包括：功率通路接口检查、过压保护负载接口检查、蓄电池功率通路接口检查、分阵供电接口检查、PCU接口检查、BCRB接口检查、BIMU接口检查以及蓄电池组接口检查。进一步的，所述功率通路接口检查，具体为：在地面集中供电电源上连接好集中供电电缆，电缆和PCU之间串转接盒，电缆端和设备端均测量正负之间静态阻抗，地面设备端测量供电电压波形；所述过压保护负载接口检查，具体为：在PCU和过压保护负载电缆之间直接串接转接盒，测量电缆端过压保护阻值；所述蓄电池功率通路接口检查，具体为：PCU端连接好PCU和BCRB以及蓄电池组的功率电缆，电池组和蓄电池组连接继电器盒端断开，在电池组和蓄电池组连接继电器盒测量，分别测量南北电池正负之间的静态阻抗；所述分阵供电接口检查，具体为：在PCU南北分阵供电接口的电缆之间串联转接盒，设备端测量正负之间、正对地和负对地的静态阻值，电缆端测量分阵模拟器的绝缘阻值；所述PCU接口检查，具体为：连接好PCU地面测控电缆，在PCU和遥测遥控电缆直接串接转接盒，测量离散指令、模拟量以及ML接口的静态阻值，针对DS接口测量DS遥测接口的码同步、路脉冲、DS复位数据，通过示波器进行测量；所述BCRB接口检查，具体为：在BCRB功率通路两端的设备端和电缆之间串接转接盒，转接盒上待测试点均处于断开状态，测量BCRB功率输入和输出端之间绝缘阻值，此时确保BCRB处于断开的状态；连接好地面测控电缆，分别测量遥控指令和有线指令接口的静态阻抗；所述BIMU接口检查，具体为：连接好地面测控电缆，在BIMU供电电缆的设备间串联转接盒，测量设备端正负之间静态接口阻值，电缆端测量设备的供电电压；在指令电缆和设备间串接转接盒，设备端测量指令输入阻抗；测量PCU过压保护接口的接插件设备端测量过压保护阻值；在南北电池单体采集接口接插件测量电池采样正负之间的绝缘阻值；所述蓄电池组接口检查，包括均衡电阻接口检查和单体电压接口检查；均衡电阻的开关位于BIMU内部，均衡电阻的阻值测量正端为BIMU相应单体均衡正，负端为该节单体采样正；在BIMU设备和采样电缆之间串接转接盒，设备端测量南北单体采样电压。进一步的，所述转接盒为在设备和电缆间或者电缆和电缆之间串接的开关通断设备，用于在转接盒处引出测量点。进一步的，联试功能检查包括：BCRB指令功能检查、集中供电功能检查、分阵供电功能检查、PCU指令功能检查、分流调节器健康检查、放电调节模块健康检查、充电调节模块健康检查、母线过压保护功能测试、分流调节器功能测试、充电调节模块功能测试、放电调节模块功能及冗余测试、进出影功能测试、BIMU电压测量功能测试、BIMU均衡指令功能测试、BIMU均衡功能测试以及蓄电池组充放电功能测试。进一步的，所述BCRB指令功能检查，具体为：在BCRB地面+5V、28V供电输出使能的情况下，分别发送有线和遥控通断指令，读取遥测值，判读遥测结果的正确性；所述集中供电功能检查，具体为：设置打开地面集中供电电源控制开关，确认分阵供电电源开关断开、负载置零；设置集中供电电压、电流并逐渐增大至50V，1A，打开TMTC模块并测试集中供电下PCU各模块加断电的状态，验证集中供电功能检查是否正常；所述分阵供电功能检查，具体为：PCUTMTC加电，BCR和BDR断开，空载情况下，分别调用分阵95V和100V供电曲线，测量母线电压和电流，测试结果正常后分阵清零；所述PCU指令功能检查，具体为：集中供电情况下，分别测量PCUTMTC模块、BCR模块、BDR模块主备份加断电状态，以及BCR充电模式设置、充电电流设置、过温保护禁止允许指令，查看地面遥测状态；所述分流调节器健康检查，具体为：逐级测试每级分流调节器的能力，母线电压50V时开TMTC模块，根据负载情况设定太阳模拟器分阵供电曲线，测量每级分流调节器的稳压和分流能力；所述放电调节模块健康检查，具体为：集中供电情况下，PCUTMTC模块加电，设置所有BCR、BDR关断，接通BCRB，逐个打开南北BDR模块，查看母线状态，验证BDR模块放电调节稳定母线的能力；所述充电调节模块健康检查，具体为：在BCR主备份情况下，分别设置充电电流值查看遥测回采值，同时设置BCR不同充电模式；所述母线过压保护功能测试，具体为：集中供电情况下，初始状态设置后，以0.5V步长，107V为初始值逐渐增大母线电压，直至母线过压保护，分别发送母线过压保护A复位和B复位，查看过压保护标志位的状态；所述分流调节器功能测试，具体为：初始状态设置后，设置相应的分阵供电的负载电流，使PCU工作在分流调节状态，测量母线纹波；所述充电调节模块功能测试，具体为：初始状态设置后，设置相应的分阵供电的负载电流，使PCU工作在给蓄电池组充电状态，设置不同的充电电流和充电模式，分别测量母线纹波；所述放电调节模块功能及冗余测试，具体为：集中95V加电，打开BCRB，设置相应的负载电流，打开BDR模块查看母线稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法，其特征在于步骤如下：/n(1)地面测试设备联调，包括地面电缆的导通绝缘、测控接口单元自检、分阵及地面集中供电通路检查、充放电通路检查；/n(2)自动化测试初始化，对各设备的初始化操作；/n(3)各设备间静态接口检查，包括地面和星上设备的接口检查；/n(4)连接测试电缆，包括星地电缆以及星上设备间的测试电缆；/n(5)采用自动化测试序列进行自动化测试的方式进行联试功能检查，并实时判读数据，最终将测试结果导出。/n

【技术特征摘要】
1.一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法，其特征在于步骤如下：
(1)地面测试设备联调，包括地面电缆的导通绝缘、测控接口单元自检、分阵及地面集中供电通路检查、充放电通路检查；
(2)自动化测试初始化，对各设备的初始化操作；
(3)各设备间静态接口检查，包括地面和星上设备的接口检查；
(4)连接测试电缆，包括星地电缆以及星上设备间的测试电缆；
(5)采用自动化测试序列进行自动化测试的方式进行联试功能检查，并实时判读数据，最终将测试结果导出。


2.根据权利要求1所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法，其特征在于：静态接口检查包括：功率通路接口检查、过压保护负载接口检查、蓄电池功率通路接口检查、分阵供电接口检查、PCU接口检查、BCRB接口检查、BIMU接口检查以及蓄电池组接口检查。


3.根据权利要求2所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法，其特征在于：所述功率通路接口检查，具体为：
在地面集中供电电源上连接好集中供电电缆，电缆和PCU之间串转接盒，电缆端和设备端均测量正负之间静态阻抗，地面设备端测量供电电压波形；
所述过压保护负载接口检查，具体为：在PCU和过压保护负载电缆之间直接串接转接盒，测量电缆端过压保护阻值；
所述蓄电池功率通路接口检查，具体为：PCU端连接好PCU和BCRB以及蓄电池组的功率电缆，电池组和蓄电池组连接继电器盒端断开，在电池组和蓄电池组连接继电器盒测量，分别测量南北电池正负之间的静态阻抗；
所述分阵供电接口检查，具体为：在PCU南北分阵供电接口的电缆之间串联转接盒，设备端测量正负之间、正对地和负对地的静态阻值，电缆端测量分阵模拟器的绝缘阻值；
所述PCU接口检查，具体为：连接好PCU地面测控电缆，在PCU和遥测遥控电缆直接串接转接盒，测量离散指令、模拟量以及ML接口的静态阻值，针对DS接口测量DS遥测接口的码同步、路脉冲、DS复位数据，通过示波器进行测量；
所述BCRB接口检查，具体为：在BCRB功率通路两端的设备端和电缆之间串接转接盒，转接盒上待测试点均处于断开状态，测量BCRB功率输入和输出端之间绝缘阻值，此时确保BCRB处于断开的状态；连接好地面测控电缆，分别测量遥控指令和有线指令接口的静态阻抗；
所述BIMU接口检查，具体为：连接好地面测控电缆，在BIMU供电电缆的设备间串联转接盒，测量设备端正负之间静态接口阻值，电缆端测量设备的供电电压；在指令电缆和设备间串接转接盒，设备端测量指令输入阻抗；测量PCU过压保护接口的接插件设备端测量过压保护阻值；在南北电池单体采集接口接插件测量电池采样正负之间的绝缘阻值；
所述蓄电池组接口检查，包括均衡电阻接口检查和单体电压接口检查；均衡电阻的开关位于BIMU内部，均衡电阻的阻值测量正端为BIMU相应单体均衡正，负端为该节单体采样正；在BIMU设备和采样电缆之间串接转接盒，设备端测量南北单体采样电压。


4.根据权利要求3所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法，其特征在于：所述转接盒为在设备和电缆间或者电缆和电缆之间串接的开关通断设备，用于在转接盒处引出测量点。


5.根据权利要求1所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法，其特征在于：联试功能检查包括：BCRB指令功能检查、集中供电功能检查、分阵供电功能检查、PCU指令功能检查、分流调节器健康检查、放电调节模块健康检查、充电调节模块健康检查、母线过压保护功能测试、分流调节器功能测试、充电调节模块功能测试、放电调节模块功能及冗余测试、进出影功能测试、BIMU电压测量功能测试、BIMU均衡指令功能测试、BIMU均衡功能测试以及蓄电池组充放电功能测试。


6.根据权利要求5所述的一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法，其特征在于：所述BCRB指令功能检查，具体为：在BCRB地面+5V、28V供电输出使能的情况下，分别发送有线和遥控通断指令，读取遥测值，判读遥测结果的正确性；
所述集中供电功能检查，具体为：设置打开地面集中供电电源控制开关，确认分阵供电电源开关断开、负载置零；设置集中供电电压、电流并逐渐增大至50V，1A，打开TMTC模块并测试集中供电下PCU各模块加断电的状态，验证集中供电功能检查是否正常；
所述分阵供电功能检查，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁丽丽，余文涛，张文芳，章玄，李红林，寻薇，康庆，王威，张文爽，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11