卫星电子设备配电控制接口单元设计与实现

论文摘要

卫星供配电技术是现在航天领域里的一项关键技术,是宇航产品的生命线。国内应用的传统供配电技术是将供配电分系统分割为多台单机产品,每台产品完成一定的功能。整个供配电分系统受数管分系统控制。而国外卫星已经打破分系统的界线,将电子设备按舱段分为有限的几台设备完成所有功能。基于提高国内卫星能力以及与国际卫星接轨的需要,国内卫星的研发正在向国外卫星的研制模式靠拢。本课题基于卫星发展趋势的需要,以供配电为突破口,进行供配电技术的技术革新,对卫星电子设备配电控制接口单元进行小型化、模块化、接口标准化设计,解决现阶段电子产品集成度低、产品重和可扩展能力差的问题。本课题对配电控制接口单元进行了详细的硬件设计,打破传统供配电的研制方式,将供配电分系统和数管分系统主要功能以模块形式实现并集成为一台设备,并采用CPU及总线对设备进行直接控制；各功能模块之间设计成标准接口,实现了产品可扩展能力；产品实现了小型化,设备体积重量大大减轻；并针对产品模块化设计设计了插拔式与笼屉式相结合的设备结构形式；并通过强化可靠性设计,提高设备可靠性,保证长寿命。通过本课题的设计以及试验验证,该项目达到了预定的模块化、标准化、小型化、高可靠、长寿命目的,并通过产品功能的集成,以及总线通信技术的采用,使设备整体重量与集成前的单机设备总重量相比减重效果理想,具备了实际应用的条件。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势
• 1.3 论文的主要工作及各章内容
• 第二章 卫星电子设备配电控制接口单元设计
• 2.1 卫星电子设备配电控制接口单元设计的需求分析
• 2.2 卫星电子设备配电控制接口单元方案设计
• 2.3 卫星电子设备配电控制接口单元的组成
• 2.4 卫星电子设备配电控制接口单元各功能模块设计与实现
• 2.4.1 火工品起爆控制电路模块
• 2.4.2 电源变换模块
• 2.4.3 大功率配电模块
• 2.4.4 小功率配电模块
• 2.4.5 加热器控制电路模块
• 2.4.6 遥测采集模块
• 2.4.7 遥控指令电路模块
• 2.4.8 总线电路模块
• 2.5 卫星电子设备配电控制接口单元结构设计
• 2.6 本章小结
• 第三章 星上电子设备配电控制单元接口可靠性设计
• 3.1 基本概念
• 3.2 热设计
• 3.2.1 热设计思想
• 3.2.2 热设计方法和措施
• 3.3 EMC设计
• 3.3.1 EMC设计思路
• 3.3.2 EMC设计措施
• 3.4 抗辐照设计
• 3.4.1 抗辐照设计思路
• 3.4.2 抗辐照设计措施
• 3.5 防静电设计
• 3.5.1 防静电设计的思路
• 3.5.2 防静电设计措施
• 3.6 可靠性预计
• 3.6.1 可靠性建模
• 3.6.2 可靠性预计
• 3.7 本章小结
• 第四章 产品的实现和耐空间环境验证
• 4.1 产品的实现
• 4.2 耐空间环境验证
• 4.2.1 EMC试验验证
• 4.2.2 力学分析验证
• 4.2.3 热分析验证
• 4.3 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 本文总结
• 5.2 课题研究的展望与设想
• 致谢
• 参考文献