一种具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器的利记博彩app

本发明涉及天线展开控制设备技术领域，特别涉及一种具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器。

背景技术：

运载火箭整流罩对航天器天线的尺寸有严格限制，目前航天器天线广泛采用可展开结构，发射时收拢，入轨后展开。天线作为卫星的主要载荷，其是否能够在轨正常展开，决定了卫星在轨运行的性能。天线的展开可采用电机驱动，弹簧或记忆合金驱动等方式。其中电机驱动的特点是，天线展开过程平稳，展开过程易于控制，展开精度高，对结构的冲击比较小。但电机驱动的展开机构需要有展开控制器进行驱动控制，作为复杂的电子单机产品，其设计的可靠性直接决定了天线是否能够正常展开。目前在轨使用的天线展开控制器，只能根据地面上传指令，执行单一的展开、停转或收拢动作，其存在如下缺点：

(1)展开控制器无法自动判断天线卡滞、控制电路程序跑飞、驱动线路异常等故障现象，需要地面人员监测遥测参数，并人为地判断故障类型。

(2)当出现天线卡滞、程序跑飞、驱动线路异常等故障现象时，需要在航天器与地面基站指令通道畅通的条件下，由地面人员发出新的指令，开展故障处理。在测控弧段之外发生故障时，地面人员无法判断并排除故障。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器，以解决天线展开控制器无法在轨自主诊断并处理故障的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器，包括：驱动模块，接收控制模块的换向和电流控制信号，将两者功率放大后，连接至天线机构中的电机；控制模块，包括单片机、复位电路、模数转换电路及数模转换电路，所述单片机通过指令接口收到相应指令后，产生相序信号，作为电机换向信号连接至所述驱动模块，同时所述单片机控制数模转换电路产生连续变化的电压信号，作为电流控制信号连接至所述驱动模块；电流检测电路，分别与所述驱动模块和所述控制模块相连，将所述驱动模块中输出的遥测电流信号转化为电压信号连接至所述控制模块中的模数转换电路；角度检测电路，分别与角度传感器和所述控制模块连接，将天线机构中表征天线角度的阻值线性转化为电压信号连接至所述控制模块中的模数转换电路；电源模块，连接所述控制模块，为各电路提供二次电源；切换模块，连接所述控制模块和电源模块，当所述控制模块发生程序跑飞故障时，所述控制模块中的复位电路产生自主切换信号，控制切换模块将供电电源切换至备份。

进一步地，所述控制模块包括主份控制模块和备份控制模块，两者完全一致，主份控制模块包括主份单片机最小系统、主份复位电路、主份模数转换电路及主份数模转换电路，备份控制模块包括备份单片机最小系统、备份复位电路、备份模数转换电路及备份数模转换电路。

进一步地，所述电流检测电路包括主份电流检测电路和备份电流检测电路，两者完全一致，所述主份电流检测电路与所述主份控制模块连接，所述备份电流检测电路与所述备份控制模块连接。

进一步地，所述驱动模块包括主份驱动模块和备份驱动模块，两者完全一致，主份驱动模块接收主份控制模块的换向和主份电流控制信号，将两者功率放大后，连接至天线机构中的主份电机绕组，备份驱动模块接收备份控制模块的换向和备份电流控制信号，将两者功率放大后，连接至天线机构中的备份电机绕组。

进一步地，所述电源模块包括主份电源模块和备份电源模块，两者完全一致，并互相连接，所述主份电源模块与主份控制模块连接，所述备份电源模块与所述备份控制模块连接。

本发明提供的具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器，其中的控制模块、电流检测电路、角度检测电路、驱动模块和电源模块均为独立的冗余备份电路，可人为或自动切换主备份电路，提高了展开控制器的可靠性。利用电流检测电路和控制模块采集天线展开电机驱动电流，当电机电流长时间为零，则认为天线驱动故障，此时，天线展开控制器根据设定流程自动切换至备份电路，处理驱动故障，无需人为干预，自动处理驱动电路故障。利用角度检测电路和控制模块采集天线机构展开角度，当电机电流不为零，展开角度长时间无变化，则认为天线产生卡滞故障，此时，天线展开控制器根据设定流程自动收拢30s，再继续展开天线，无需人为干预，自动处理天线卡滞故障。

附图说明

下面结合附图对发明作进一步说明：

图1为本发明实施例提供的具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器模块结构示意图；

图2为本发明实施例提供的主份控制模块结构示意图；

图3为本发明实施例提供的角度检测电路结构原理示意图；

图4为本发明实施例提供的电流检测电路结构原理示意图；

图5为本发明实施例提供的主份电源模块原理结构示意图；

图6为本发明实施例提供的切换模块原理结构示意图；

图7为本发明实施例提供的驱动模块原理结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，本发明提供的具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器，其中的控制模块、电流检测电路、角度检测电路、驱动模块和电源模块均为独立的冗余备份电路，可人为或自动切换主备份电路，提高了展开控制器的可靠性。利用电流检测电路和控制模块采集天线展开电机驱动电流，当电机电流长时间为零，则认为天线驱动故障，此时，天线展开控制器根据设定流程自动切换至备份电路，处理驱动故障，无需人为干预，自动处理驱动电路故障。利用角度检测电路和控制模块采集天线机构展开角度，当电机电流不为零，展开角度长时间无变化，则认为天线产生卡滞故障，此时，天线展开控制器根据设定流程自动收拢30s，再继续展开天线，无需人为干预，自动处理天线卡滞故障。

图1为本发明实施例提供的具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器模块结构示意图。参照图1，具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器，包括：驱动模块，接收控制模块的换向和电流控制信号，将两者功率放大后，连接至天线机构中的电机；控制模块，包括单片机、复位电路、模数转换电路及数模转换电路，所述单片机通过指令接口收到相应指令后，产生相序信号，作为电机换向信号连接至所述驱动模块，同时所述单片机控制数模转换电路产生连续变化的电压信号，作为电流控制信号连接至所述驱动模块；电流检测电路12，分别与所述驱动模块和所述控制模块相连，将所述驱动模块中输出的遥测电流信号转化为电压信号连接至所述控制模块中的模数转换电路；角度检测电路16，分别与角度传感器17和所述控制模块连接，将天线机构中表征天线角度的阻值线性转化为电压信号连接至所述控制模块中的模数转换电路；电源模块，连接所述控制模块，为各电路提供二次电源；切换模块18，连接所述控制模块和电源模块，当所述控制模块发生程序跑飞故障时，所述控制模块中的复位电路产生自主切换信号，控制切换模块将供电电源切换至备份。

进一步地，所述控制模块包括主份控制模块11a和备份控制模块11b，两者完全一致，主份控制模块11a包括主份单片机最小系统111a、主份复位电路112a、主份模数转换电路113a及主份数模转换电路114a，备份控制模块11b包括备份单片机最小系统111b、备份复位电路112b、备份模数转换电路113b及备份数模转换电路114b。

进一步地，所述电流检测电路12包括主份电流检测电路12a和备份电流检测电路12b，两者完全一致，所述主份电流检测电路12a与所述主份控制模块11a连接，所述备份电流检测电路12b与所述备份控制模块11b连接。

所述驱动模块包括主份驱动模块13a和备份驱动模块13b，两者完全一致，主份驱动模块13a接收主份控制模块11a的换向和主份电流控制信号，将两者功率放大后，连接至天线机构中的主份电机绕组14a，备份驱动模块13b接收备份控制模块11b的换向和备份电流控制信号，将两者功率放大后，连接至天线机构中的备份电机绕组14b。

所述电源模块包括主份电源模块15a和备份电源模块15b，两者完全一致，并互相连接，所述主份电源模块15a与主份控制模块11a连接，所述备份电源模块15b与所述备份控制模块11b连接。

图2为本发明实施例提供的主份控制模块结构示意图。参照图2，主份单片机最小系统111a包括单片机80c32、晶振ja547-16mhz、高频独石电容、八线锁存器54hc373、八线驱动器54hc244、程序存储器hs1-6664、译码电路54hc138，上述器件组成的主份单片机最小系统111a在电源模块输出供电后，运行程序存储器hs1-6664中烧录的程序，执行天线展开程序。其中主份控制模块11a中的主份单片机最小系统111a通过单片机80c32的/wr脚和译码电路54hc138的/y0脚与主份数模转换电路114a连接。主份单片机最小系统111a通过单片机80c32的/rd脚和译码电路54hc138的/y1脚与主份模数转换电路113a连接。主份单片机最小系统111a通过单片机80c32的p1.7脚和rst脚与主份复位电路112a连接。通过单片机80c32的p1.7脚定时向主份复位电路112a发送喂狗信号，确保主份复位电路112a无复位信号输入给主份单片机最小系统111a。主份数模转换电路114a由八位da转换器ad558组成，通过14/15/16管脚与主份驱动模块13a相连，作为主份驱动模块13a电流控制信号。主份模数转换电路113a由4通道8位ad转换芯片ad7824组成，通过in0脚与角度检测电路16相连，通过in1脚与主份电流检测电路12a相连。

图3为本发明实施例提供的角度检测电路结构原理示意图。参照图3所示，角度检测电路16通过运放7f747和分压电阻，将角度传感器17的信号从0～5kω电阻转换为0～5v电压，输出信号与主份模数转换电路113a和备份模数转换电路113b相连。

图4为本发明实施例提供的电流检测电路结构原理示意图。参照图4所示，电流检测电路12通过7f747运放和反馈电阻构成同相比例放大电路，将驱动模块输出的电流遥测信号从0～1v电压转换为0～5v电压，输出信号与主份模数转换电路113a和备份模数转换电路113b相连。

图5为本发明实施例提供的主份电源模块原理结构示意图。参照图5所示，主份电源模块15a由fme28-461滤波器51、28v转5v和±12vdc/dc模块52和滤波电容53组成。dc/dc输出的5v和±12v电源连接主份控制模块11a。

图6为本发明实施例提供的切换模块原理结构示意图。参照图6所示，切换模块18由2jb5-1磁保持继电器61、3dg182小功率晶体管62和分压电阻63组成。3dg182小功率晶体管62分别接收“自动切换备份信号”或“自动切换主份信号”，驱动继电器61触点动作，将外部供电电压分别与主份电源模块15a和备份电源模块15b相连。切换模块18与主份复位电路112a通过“自动切换备份信号”相连，切换模块18与备份复位电路112b通过“自动切换主份信号”相连。

图7为本发明实施例提供的驱动模块原理结构示意图。参照图7所示，驱动模块由功率mos管71、op07运放72、达林顿管73、电流采样电阻74组成。驱动模块与控制模块通过电流控制信号和相序控制信号相连。驱动模块与电流检测电路通过电流遥测管脚相连。

利用本发明实施例提供的具有在轨故障诊断及自主处理功能的天线展开控制器进行作业时，正常工作时，系统上电后，主份电源模块15a为整机提供持续稳定的电源。控制模块输出特定频率的相序控制信号和电流控制信号，经过驱动模块的功率放大，驱动主份电机绕组14a。同时电流检测电路检测到驱动模块中的电流不为0，角度检测电路16检测到天线的角度递增变化，满足上述两个条件时，单片机最小系统p1.6口不输出高电平的切换信号。控制模块中的单片机最小系统通过p1.7口定时向复位电路喂狗，保证复位电路不输出切换信号。

当发生单片机最小系统程序跑飞故障时，单片机最小系统无法向复位电路喂狗，导致复位电路输出“自动切换备份”信号，切换模块18执行“自动切换备份”指令，将外部供电切换至备份电源模块15b，备份线路运行。自动处理了控制模块程序跑飞故障。

当控制模块通过电流检测电路连续30s检测到驱动模块的电流遥测输出为0，则认为发生驱动电路故障，单片机最小系统通过p1.6口向复位电路输出切换信号，复位电路输出“自动切换备份”信号，切换模块18执行“自动切换备份”指令，将外部供电切换至备份电源模块15b，备份线路运行。自动处理了控制模块程序跑飞故障。

当控制模块通过角度检测电路16连续30s检测角度传感器17的信号无变化，并且通过电流检测电路检测到电流遥测输出不为0，则认为发生天线产生卡滞故障。此时单片机最小系统执行天线卡滞故障程序，通过控制模块输出相序信号和电流控制信号的变化，控制天线反方向收拢30s，再正向展开天线，自动处理了天线卡滞故障。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。