专利名称：一种卫星接口自动测试安全控制方法
技术领域：
本发明涉及一种卫星接口自动测试安全控制方法，属于卫星测试领域。
背景技术：
卫星低频接口含有100V母线供电接口、二次电源供电接口、指令接口、遥测接口等多种类型的接口，且会有高压。如果使用不当导致接点切换错误，且保护措施不完善，则可能将本不应该连接在一起接口连接起来，轻则测试结果错误，重则损坏星上单机。为避免以上情况的发生，确保使用不当或发错切换指令情况下仍能避免通道错误动作，保护卫星测试安全，必须研究通道安全切换的控制方法。本专利根据星上接口电路原理和通道切换装置原理，通过分析其星上信号特性和通道切换装置内关键器件特性，研究出了针对通道切换装置的状态检测、通断控制的方法和控制逻辑，并通过软硬件实现了该控制方法。该技术是本专利的主要技术秘密要点。通过使用该技术，可以有效监控通道切换状态，避免切换错误，保护星上单机。

发明内容
本发明解决的技术问题是根据现有方法的不足，提供了一种卫星接口自动测试安全控制方法，该方法能够保障整星低频接口测试的安全。本发明的技术解决方案是一种卫星接口自动测试安全控制方法，步骤如下(1)在星上接点与测量端口即测量设备之间安装信号切换电路，所述的信号切换电路为在测试设备内部，将每个星上接点分为两个通路，经两个并联的开关，分别连接测量设备的正负端子，每个开关前安装一个保护电阻；进行星上接点间信号测量时，分别闭合测量星上接点通路中与测量设备的正端子、负端子连接的开关，其余开关均断开；一个星上接点与测量设备之间的连接称为一个通道，每个保护电阻两端并联一个静态测量开关；(2)卫星不加电时进行静态接口测量，接通步骤(1)中所述的所有静态测量开关， 旁路保护电阻；(3)卫星加电前，断开静态测量开关，接入保护电阻，利用FPGA控制板监控步骤 (1)中每个通道的状态，使用FPGA实现互斥逻辑，避免通道切换错误；(4)卫星加电，进行除静态接口测量外星上其它低频接口信号的测试。所述的保护电阻的阻值IOK Ω 士 IK Ω。本发明的优点在于(1)本发明利用保护电阻、状态检测电路、FPGA控制板和静态测量开关，实现了整星卫星接口自动测试的安全控制，使自动测试设备能够安全、可靠工作，并且在自动测试设备故障的情况下，仍能确保该装置的故障不会影响星上单机的安全，从而保障整星低频接口测试的安全。(2)工作安全可靠，即使在自动测试设备故障的情况下，仍能确保该装置的故障不会影响星上单机的安全，从而保障整星低频接口测试的安全。


图1为本发明方法的原理框图；图2为本发明状态检测电路示意图；图3为本发明FPGA控制板初始化流程图；图4为本发明星上任意两接点a、b测量通道接通流程；图5为本发明交直流电压幅值测量流程图；图6为本发明上升\下降沿测量流程图；图7为本发明静态阻抗测量流程图。
具体实施例方式下面结合附图详细介绍本发明的实现过程，具体步骤如下(1)在星上接点与测量端口即测量设备之间安装信号切换电路，所述的信号切换电路如图1所示为在测试设备内部，将每个星上接点分为两个通路，经两个并联的开关 (即信号切换通路开关)，分别连接测量设备的正负端子，每个开关前安装一个保护电阻； 进行星上接点间信号测量时，分别闭合测量星上接点通路中与测量设备的正端子、负端子连接的开关，其余开关均断开；一个星上接点与测量设备之间的连接称为一个通道，每个保护电阻两端并联一个静态测量开关；(2)卫星不加电时进行静态接口测量，接通步骤(1)中所述的所有静态测量开关， 旁路保护电阻；因测量通道较多，静态测量开关可以采用短路插头的方式实现，插上短路插头即可接通静态测量开关，拔下短路插头即可断开静态测量开关。在卫星断电测星上接点间的静态阻抗时，为确保测试的正确性，需接通静态测量开关，旁路保护电阻，使测得的电阻值更为精确。当卫星加电后前，必须断开静态测量开关。静态阻抗测量流程如图7所示在卫星断电情况下，首先确认静态测量开关已经接通，然后接通相应测量通道的开关(该步骤参见图4)，启动测量设备(万用表)的电阻测量功能，并读取数据。(3)卫星加电前，断开静态测量开关，接入保护电阻，利用FPGA控制板监控步骤 (1)中每个通道的状态，使用FPGA实现互斥逻辑，避免通道切换错误；FPGA控制板与信号切换电路之间通过电缆连接。当卫星加电前，必须断开静态测量开关，使保护电阻生效。测量接口电压信号时， 因保护电阻的存在，即使通道切换错误也不回危害星上单机，从而遏制该故障蔓延到星上。 且测量仪器的输入电阻足够大(一般大于IM Ω )，选用一定阻值IOK Ω 士 IK Ω ( —般选用 IOK Ω )的保护电阻，既可以保证测量的正确性，又可以保证测量的安全性。状态检测电路原理为如图2所示，星上信号均采用双刀双掷信号继电器进行连接，信号继电器的一个通路(星上信号测量通路)用于通断星上信号，另一个通路(状态检测通路)用于检测星上信号测量通路的通断状态。当星上信号测量通路闭合时，状态检测通路也闭合，FPGA的IO端口测到+5V信号，从而判断出通路闭合状态。当星上信号测量通路断开时，状态检测通路也断开，FPGA的IO端口测到低电平，从而判断出通路断开状态。
图3为FPGA的初始化流程，在初始化过程中，FPGA发指令断开所有通道，并检测通道状态，如发现有未断开的通道，给出相应错误提示，信号切换设备进入故障禁用模式， 不再接受任何指令。图4为FPGA的监控星上任意两接点a、b测量通道接通流程，FPGA控制板发出控制信号，断开连接到测量设备正负端的信号切换通路开关，并检测通道状态，如FPGA检测到仍有连接到设备正负端的通道，给出相应错误提示并进入错误处理程序。如FPGA检测到连接到设备正负端的通道均已断开，则发指令接通相应测量通道开关，并检测测量通道开关状态，如发指令后相应测量通道开关未动作，给出相应错误提示，信号切换电路进入故障禁用模式，不再接受任何指令。(4)卫星加电，进行除静态接口测量外星上其它低频接口信号的测试。星上的低频接口信号包括了交直流电压幅值、上升\下降沿、静态阻抗等多方面内容，不同类型的信号必须采用不同的测量设置和方法。交直流电压幅值测量流程如图5所示首先在卫星断电情况下断开静态测量开关并确认后，卫星加电，然后接通相应测量通道的开关(该步骤参见图4)，启动测量设备(万用表)的电压测量功能，并读取数据。上升\下降沿测量流程如图6所示首先在卫星断电情况下断开静态测量开关并确认后，卫星加电，设定测量设备(示波器)的触发电平，控制示波器进入触发等待状态，然后接通相应测量通道的开关(该步骤参见图4)，上升\下降沿到来后，触发执行测量，并读取数据。本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
权利要求
1.一种卫星接口自动测试安全控制方法，其特征在于步骤如下(1)在星上接点与测量端口即测量设备之间安装信号切换电路，所述的信号切换电路为在测试设备内部，将每个星上接点分为两个通路，经两个并联的开关，分别连接测量设备的正负端子，每个开关前安装一个保护电阻；进行星上接点间信号测量时，分别闭合测量星上接点通路中与测量设备的正端子、负端子连接的开关，其余开关均断开；一个星上接点与测量设备之间的连接称为一个通道，每个保护电阻两端并联一个静态测量开关；(2)卫星不加电时进行静态接口测量，接通步骤(1)中所述的所有静态测量开关，旁路保护电阻；(3)卫星加电前，断开静态测量开关，接入保护电阻，利用FPGA控制板监控步骤(1)中每个通道的状态，使用FPGA实现互斥逻辑，避免通道切换错误；(4)卫星加电，进行除静态接口测量外星上其它低频接口信号的测试。
2.根据权利要求1所述的一种卫星接口自动测试安全控制方法，其特征在于所述的保护电阻的阻值IOK Ω 士 IK Ω。
全文摘要
一种卫星接口自动测试安全控制方法，(1)在星上接点与测量端口即测量设备之间安装信号切换电路，一个星上接点与测量设备之间的连接称为一个通道，每个保护电阻两端并联一个静态测量开关；(2)卫星不加电时进行静态接口测量，接通步骤(1)中所述的所有静态测量开关，旁路保护电阻；(3)卫星加电前，断开静态测量开关，接入保护电阻，利用FPGA控制板监控每个通道的状态，使用FPGA实现互斥逻辑，避免通道切换错误；(4)卫星加电，进行除静态接口测量外星上其它低频接口信号的测试。本发明能够使自动测试设备安全、可靠工作，并且在自动测试设备故障的情况下，仍能确保该装置的故障不会影响星上单机的安全，从而保障整星低频接口测试的安全。
文档编号G01R1/36GK102175899SQ20111000561
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月7日 优先权日2011年1月7日
发明者李砥擎, 焦荣惠, 陈粤 申请人:中国空间技术研究院