專利名稱：一種可重構(gòu)的衛(wèi)星推進系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可重構(gòu)的衛(wèi)星推進系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在BD-2衛(wèi)星推進電路盒產(chǎn)品研制過程中，由于推進系統(tǒng)總體設(shè)計中有A、B兩個完全獨立功能的分支，當(dāng)推進系統(tǒng)發(fā)生雙重故障，且故障又恰好在兩個分支中時，為了確保衛(wèi)星推進分系統(tǒng)能夠正常工作，可通過執(zhí)行故障遙控切換指令實現(xiàn)推進分系統(tǒng)重組功能，進一步提高了推進分系統(tǒng)故障對策能力。衛(wèi)星推進分系統(tǒng)的故障模式包括ION推力器電源模塊故障、ION推力器驅(qū)動模塊故障及ION推力器模塊故障?，F(xiàn)有技術(shù)中，衛(wèi)星推進系統(tǒng)中A分支ION推力器電源模塊僅為A分支的ION推力器驅(qū)動模塊及ION推力器模塊供電，B分支ION推力器電源僅為B分支的ION推力器驅(qū)動模塊及ION推力器模塊供電，當(dāng)A分支或者B分支ION推力器電源模塊發(fā)生故障時，與其相對應(yīng)的A分支或B分支的ION推力器驅(qū)動模塊及ION推力器模塊將完全失效，衛(wèi)星推進系統(tǒng)一個分支的ION推力器功能喪失。當(dāng)A分支或B分支的某一方向 ION推力器驅(qū)動模塊或ION推力器模塊發(fā)生故障時，則B分支或A分支的此方向ION推力器模塊失去備份。當(dāng)A分支或者B分支ION推力器電源模塊與另一分支的某一方向ION推力器驅(qū)動模塊或ION推力器模塊同時發(fā)生故障時，則衛(wèi)星此方向的ION推力器模塊將完全失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是本發(fā)明提供了一種可重構(gòu)的衛(wèi)星推進系統(tǒng)。采用本發(fā)明可以實現(xiàn)了在推進系統(tǒng)獨立分支的組件中發(fā)生故障的情況下，推進系統(tǒng)的功能重組。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種可重構(gòu)的衛(wèi)星推進系統(tǒng)，用于在推進系統(tǒng)獨立分支的組件中發(fā)生故障的情況下，實現(xiàn)對推進系統(tǒng)的功能重組，所述的推進系統(tǒng)具有A、B兩個分支，當(dāng)推進系統(tǒng)中的兩個獨立分支中無故障時，所述推進系統(tǒng)利用其中一個分支A或B獨立完成推進系統(tǒng)的功能，其中，每個分支中配備有電源模塊、η個推力器驅(qū)動模塊和η個與推力器驅(qū)動模塊對應(yīng)的推力器模塊。當(dāng)正在工作的A分支發(fā)生故障時，則控制系統(tǒng)啟動B分支并關(guān)閉A分支，利用B分支完成推進系統(tǒng)的功能；當(dāng)A和B分支同時發(fā)生故障時，則控制系統(tǒng)分別對A、B分支中的各個模塊進行檢測，若Α、Β分支的不同模塊發(fā)生故障時，則控制系統(tǒng)在Α、Β分支中選取可正常工作的一個電源模塊、m個推力器驅(qū)動模塊和m個推力器模塊建立工作連接，形成推進系統(tǒng)的功能重組， 其中，m個推力器模塊選取自A、B兩個分支中共2η個推力器模塊之中，m < η,為能滿足衛(wèi)星推進系統(tǒng)工作的推力器模塊數(shù)量。在A和B分支同時發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)優(yōu)先選取屬于一個分支中的m個推力器模塊，若一個分支系統(tǒng)中可正常工作的推力器模塊不足m個時，則在另一個分支中選自剩余數(shù)量的正常工作的推力器模塊，組成共m個推力器模塊；若屬于一個分支的推力器模塊的故障恢復(fù)，則重新啟用恢復(fù)故障的推力器模塊，關(guān)閉已經(jīng)選用的屬于不同分支的推力器模塊。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點與原有的技術(shù)相比，改進了原有的推進系統(tǒng)中單分支單一工作模式，實現(xiàn)了雙分支電源模塊、推力器驅(qū)動模塊及推力器模塊的組合多元化，使衛(wèi)星推進系統(tǒng)的電源模塊、 推力器驅(qū)動模塊及推力器模塊的交叉?zhèn)浞?，提高了衛(wèi)星推進系統(tǒng)故障對策能力。具體表現(xiàn)在(1)衛(wèi)星推進系統(tǒng)推力器模塊可由A、B雙分支二次電源交叉供電，實現(xiàn)了電源模塊的供電。(2)當(dāng)A、B分支的某一路的推力器模塊出現(xiàn)非推進劑泄漏故障或推進劑閥門關(guān)不死的故障時，可通過重組技術(shù)將這一路的推力器模塊拉斷，停止使用，并可用另一分支相對應(yīng)的推力器模塊替代工作，實現(xiàn)了推力器模塊的復(fù)用。(3)當(dāng)因上述故障被拉斷的推力器模塊的故障被排除時，可通過重組技術(shù)中的恢復(fù)功能，將被拉斷的推力器模塊重新接通使用，恢復(fù)衛(wèi)星推進系統(tǒng)初始狀態(tài)，在故障重組后，實現(xiàn)了故障恢復(fù)后原推進系統(tǒng)的分支功能的恢復(fù)。


圖1為本發(fā)明示意圖。
具體實施例方式下面就結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步介紹。推進系統(tǒng)總體設(shè)計中有A、B兩個完全獨立功能的分支，其中A分支由一路電源模塊、η個推力器驅(qū)動模塊及與η個推力器模塊組成，B分支亦由一路電源模塊、η個推力器驅(qū)動模塊及與η個推力器模塊組成。A、B分支的電源模塊、推力器驅(qū)動模塊及推力器模塊完全獨立，當(dāng)A、B分支上述模塊發(fā)生不同類雙重故障時，且故障不在同一分支中時，可通過推進系統(tǒng)重組功能將A、B分支的各個模塊進行重組，組成一個功能完整的新分支進行工作。如圖1所示，為本發(fā)明可重構(gòu)的衛(wèi)星推進系統(tǒng)。下面以η = m = 6進行說明，但具體實現(xiàn)時只同樣考慮在η > m的配置情況，其中m代表為能滿足衛(wèi)星推進系統(tǒng)工作的推力器模塊數(shù)量故障模式故障模式1控制系統(tǒng)通過檢測發(fā)現(xiàn)A分支電源模塊故障，B分支中推力器模塊故障，此時控制系統(tǒng)執(zhí)行故障重組指令，完成A分支功(推力器驅(qū)動模塊和推力器模塊)放到B分支電源的切換，處理步驟如下(1)執(zhí)行地面控制，推力器模塊控制端無控制脈沖輸入；(2)接通B分支電源，斷開A分支電源；(3)斷開推力器IB 6B ；
(4)將A分支功放切換到B分支電源；(5)打開B分支自鎖閥；(6)恢復(fù)星上系統(tǒng)自主控制。故障模式2控制系統(tǒng)通過檢測發(fā)現(xiàn)B分電源模塊故障，A分支中推力器模塊故障，此時執(zhí)行故障重組指令，完成B分支功放到A分支電源模塊的切換，處理步驟如下(1)執(zhí)行地面控制，推力器模塊控制端無控制脈沖輸入；(2)接通A分支電源，斷開B分支電源；(3)關(guān)閉A分支自鎖閥；(4)斷開推力器IA 6A ；(5)將B分支功放切換到A分支電源；(6)打開B分支自鎖閥；(7)恢復(fù)星上系統(tǒng)自主控制。故障模式3控制系統(tǒng)通過檢測發(fā)現(xiàn)A、B分支中的電源模塊均正常，但推力器模塊的故障發(fā)生在A、B兩個分支中，此時執(zhí)行系統(tǒng)重組功能的條件如下，即推力器模塊故障但不是推進劑泄漏的故障或推進劑閥門關(guān)不死的故障，且A、B兩個分支中出現(xiàn)故障的推力器模塊的代號不同，處理步驟如下(1)執(zhí)行地面控制，推力器模塊控制端無控制脈沖輸入；(2)利用推進系統(tǒng)遙控指令首先斷開故障的推力器模塊，然后保留每個分支中IA 至6A(1B至6B)中能完成控制功能的6個推力器模塊，組成一個混合分支；(3)恢復(fù)星上系統(tǒng)自主控制。故障模式4當(dāng)A分支電源正常，B分支電源有故障，推力器模塊故障發(fā)生在A、B兩個分支中， 此時執(zhí)行系統(tǒng)故障重組功能的條件如下，即推力器模塊的故障但不是推進劑泄漏的故障或推進劑閥門關(guān)不死的故障，且A、B兩個分支種出現(xiàn)故障的推力器模塊代號不應(yīng)相同，處理步驟如下(1)執(zhí)行地面控制，推力器模塊控制端控制脈沖輸入；(2)接通A分支電源，斷開B分支電源；(3)將B分支功放切換到A分支電源；(4)利用推進系統(tǒng)遙控指令首先斷開故障的推力器模塊，然后保留每個分支中IA 至6A(1B至6B)中能完成控制功能的6個推力器模塊，組成一個混合分支；(5)恢復(fù)星上系統(tǒng)自主控制。故障模式5當(dāng)B分支電源正常，A分支電源有故障，推力器模塊故障發(fā)生在A、B兩個分支中， 此時執(zhí)行系統(tǒng)故障重組功能的條件如下，即推力器模塊故障但不是推進劑泄漏的故障或推進劑閥門關(guān)不死的故障，且A、B兩個分支種出現(xiàn)故障的推力器模塊代號不應(yīng)相同，處理步驟如下(1)執(zhí)行地面控制，推力器模塊控制端無控制脈沖輸入；
(2)接通B分支電源，斷開A分支電源；(3)將A分支功放切換到B分支電源；(4)利用推進系統(tǒng)遙控指令首先斷開故障的推力器模塊，然后保留每個分支中IA 至6A(1B至6B)中能完成控制功能的6個推力器模塊，組成一個混合分支；(5)恢復(fù)星上系統(tǒng)自主控制。本發(fā)明未詳細(xì)說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。
權(quán)利要求
1.一種可重構(gòu)的衛(wèi)星推進系統(tǒng)，用于在推進系統(tǒng)獨立分支的組件中發(fā)生故障的情況下，實現(xiàn)對推進系統(tǒng)的功能重組，所述的推進系統(tǒng)具有A、B兩個分支，當(dāng)推進系統(tǒng)中的兩個獨立分支中無故障時，所述推進系統(tǒng)利用其中一個分支A或B獨立完成推進系統(tǒng)的功能，其中，每個分支中配備有電源模塊、η個推力器驅(qū)動模塊和η個與推力器驅(qū)動模塊對應(yīng)的推力器模塊，其特征在于當(dāng)正在工作的A分支發(fā)生故障時，則控制系統(tǒng)啟動B分支并關(guān)閉A分支，利用B分支完成推進系統(tǒng)的功能；當(dāng)A和B分支同時發(fā)生故障時，則控制系統(tǒng)分別對Α、Β分支中的各個模塊進行檢測，若 A、B分支的不同模塊發(fā)生故障時，則控制系統(tǒng)在A、B分支中選取可正常工作的一個電源模塊、m個推力器驅(qū)動模塊和m個推力器模塊建立工作連接，形成推進系統(tǒng)的功能重組，其中， m個推力器模塊選取自A、B兩個分支中共2η個推力器模塊之中，m < η,為能滿足衛(wèi)星推進系統(tǒng)工作的推力器模塊數(shù)量。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可重構(gòu)的衛(wèi)星推進系統(tǒng)，其特征在于在A和B分支同時發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)優(yōu)先選取屬于一個分支中的m個推力器模塊，若一個分支系統(tǒng)中可正常工作的推力器模塊不足m個時，則在另一個分支中選自剩余數(shù)量的正常工作的推力器模塊，組成共m個推力器模塊；若屬于一個分支的推力器模塊的故障恢復(fù)，則重新啟用恢復(fù)故障的推力器模塊，關(guān)閉已經(jīng)選用的屬于不同分支的推力器模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可重構(gòu)的衛(wèi)星推進系統(tǒng)，用于在推進系統(tǒng)獨立分支的組件中發(fā)生故障的情況下，對發(fā)生故障的推進系統(tǒng)模塊進行檢測，關(guān)閉故障的模塊，并選擇正常模塊重新組成推進系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對推進系統(tǒng)的功能重組。
文檔編號B64G1/40GK102530270SQ20121002831
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者任海, 呂懷根, 姜濤, 李榮貴, 梁紅, 王長龍, 王雪婷, 白建軍, 韋菁 申請人:北京控制工程研究所