專利名稱：一種衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方法，尤其是本所某平臺(tái)衛(wèi)星的空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)，同樣適用于所有其它平臺(tái)的衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)，如某平臺(tái)等，具體涉及一種衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
運(yùn)輸是衛(wèi)星壽命剖面中的一個(gè)重要組成部分，運(yùn)輸?shù)募?lì)不同于噪聲和正弦振動(dòng)的激勵(lì)，它是運(yùn)動(dòng)參數(shù)的激勵(lì)一基礎(chǔ)激勵(lì)。同一顆衛(wèi)星可能會(huì)遇到多種運(yùn)輸環(huán)境，如陸地運(yùn)輸、海上運(yùn)輸或空中運(yùn)輸?shù)取Ｒ话闱闆r下，運(yùn)輸過(guò)程中，陸上運(yùn)輸?shù)恼駝?dòng)比海上或空中更為嚴(yán)重，而陸上運(yùn)輸又包括公路和鐵路運(yùn)輸兩種環(huán)境，公路運(yùn)輸?shù)牧W(xué)環(huán)境比鐵路運(yùn)輸要更加惡劣。從本所某衛(wèi)星的幾種運(yùn)輸測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出公路運(yùn)輸?shù)恼駝?dòng)峰值是鐵路運(yùn)輸?shù)? 5倍，而且在整個(gè)鐵路運(yùn)輸?shù)? 5天時(shí)間內(nèi)，振動(dòng)峰值一直維持在較高的水平?？者\(yùn)在飛行段基本上沒(méi)有什么振動(dòng)，明顯的響應(yīng)全部集中在起飛和降落的較短時(shí)間。所以，采用空運(yùn)振動(dòng)條件遠(yuǎn)優(yōu)于鐵路運(yùn)輸。 某衛(wèi)星確定在某衛(wèi)星發(fā)射基地發(fā)射入軌，衛(wèi)星采用某型飛機(jī)從某地空運(yùn)至某機(jī)場(chǎng)。由于是本所衛(wèi)星整星首次采用空運(yùn)，為確保某衛(wèi)星在運(yùn)輸過(guò)程中“安全可靠、萬(wàn)無(wú)一失”，也為了獲取第一手的響應(yīng)數(shù)據(jù)，同時(shí)為后續(xù)型號(hào)運(yùn)輸方案的制定提供參考，本次進(jìn)場(chǎng)對(duì)衛(wèi)星及其包裝箱運(yùn)輸?shù)娜踢M(jìn)行了振動(dòng)響應(yīng)實(shí)時(shí)測(cè)量。衛(wèi)星采用陸上運(yùn)輸方式時(shí)，振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)采、恒流源以及電腦的供電問(wèn)題都比較容易解決。而運(yùn)輸機(jī)機(jī)艙內(nèi)沒(méi)有供電接入端，出于安全方面的考慮，不允許易燃物品帶上機(jī)艙。可以攜帶包裹在鐵皮箱內(nèi)的蓄電池(電瓶)登機(jī)，為信號(hào)適調(diào)器、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集器等供電。筆記本電腦的供電由自己鋰電池提供，根據(jù)時(shí)間及路程需要多帶幾塊充滿電的同型號(hào)電池。由于空運(yùn)過(guò)程中包裝箱空調(diào)沒(méi)有供電，無(wú)法開(kāi)啟，為滿足運(yùn)輸過(guò)程中的箱內(nèi)環(huán)境要求，包裝箱的密封性必須要好。所以，測(cè)試電纜從包裝箱內(nèi)引出時(shí)要考慮密封問(wèn)題。本發(fā)明涉及衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括測(cè)試電纜的走線、加速度傳感器配套電荷放大器以及數(shù)采的供電方式等。目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說(shuō)明或報(bào)道，也尚未收集到國(guó)內(nèi)外類似的資料。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)前文所述，為了滿足衛(wèi)星振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)的要求，本發(fā)明的目的在于提供一種切實(shí)可行的用于衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)監(jiān)測(cè)的方法。利用本發(fā)明，在現(xiàn)有衛(wèi)星振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可有效解決空運(yùn)監(jiān)測(cè)的供電、密封及安全性等各方面的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟在衛(wèi)星上、包裝箱與衛(wèi)星連接面、包裝箱減振器上下這些地方粘貼電荷型加速度傳感器；
在包裝箱內(nèi)安裝DC-DC電源變換器和電荷放大器；將三向加速度計(jì)、數(shù)據(jù)采集器連接至電荷放大器；用兩臺(tái)DC車用蓄電池分別連接DC-DC電源變換器和數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行供電；將導(dǎo)線經(jīng)法蘭連接進(jìn)出包裝箱；令數(shù)據(jù)采集器允許DC車用蓄電池供電以及筆記本自帶鋰電池供電。優(yōu)選地，DC車用蓄電池具體為DC 12V車用蓄電池，其中一臺(tái)DC車用蓄電池就近放置在包裝箱旁，另外一臺(tái)DC車用蓄電池靠近數(shù)據(jù)采集器放置。優(yōu)選地，電荷放大器使用±15V電源，采用DC-DC電源變換器為其供電。優(yōu)選地，還包括步驟從電荷放大器輸出的加速度信號(hào)線合并在一起，并焊接到法 蘭上，該法蘭與包裝箱內(nèi)部對(duì)應(yīng)的預(yù)埋法蘭連接并擰緊。優(yōu)選地，還包括步驟包裝箱外部的測(cè)試電纜，經(jīng)法蘭與包裝箱外部預(yù)埋法蘭連接并擰緊，電纜的另一端與數(shù)據(jù)采集器連接。優(yōu)選地，電纜的另一端與數(shù)據(jù)采集器之間的連接形式為BNC。優(yōu)選地，電荷放大器、DC-DC電源變換器均安裝在衛(wèi)星包裝箱底部。優(yōu)選地，供電電纜與加速度信號(hào)電纜分開(kāi)，并就近放置在包裝箱旁邊。本方法在滿足衛(wèi)星空運(yùn)關(guān)于密封、安全等方面要求的前提下，盡可能地把參試儀器安裝在包裝箱內(nèi)部，減少衛(wèi)星包裝箱上下飛機(jī)及機(jī)場(chǎng)上下卡車(平板車)的搬運(yùn)物件，對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性也較有利。本發(fā)明取得了如下的有益效果⑴提供了一種衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法；⑵對(duì)后續(xù)型號(hào)的空運(yùn)監(jiān)測(cè)方案的制定提供參考；⑶同樣也能適用于短時(shí)間的衛(wèi)星公路運(yùn)輸振動(dòng)監(jiān)測(cè)。


圖I為衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖。圖2為衛(wèi)星空運(yùn)響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)信號(hào)及供電環(huán)節(jié)流程圖。圖3為電荷放大器供電流程圖。圖中1為加速度傳感器；2為減振彈簧；41為第一插頭；42為第二插頭；43為第三插頭；44為第四插頭；3為便攜計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施例方式在衛(wèi)星上、包裝箱與衛(wèi)星連接面、包裝箱減振器上下等比較有參考價(jià)值的地方粘貼電荷型加速度傳感器。把DC-DC電源變換器以及電荷放大器安裝在衛(wèi)星包裝箱底部，并把導(dǎo)線按圖2所示連接好。從電荷放大器輸出的加速度信號(hào)線合并在一起，并焊接到法蘭上，該法蘭與包裝箱內(nèi)部對(duì)應(yīng)的預(yù)埋法蘭連接并擰緊。包裝箱外部的測(cè)試電纜，同樣經(jīng)法蘭與包裝箱外部預(yù)埋法蘭連接并擰緊，電纜的另一端與數(shù)據(jù)采集器連接，通常連接形式為BNC。數(shù)據(jù)采集器以及電腦均放置在工作位置。加速度信號(hào)從傳感器出來(lái)接入電荷放大器，經(jīng)電荷放大器調(diào)理后輸出為電壓信號(hào)，接入數(shù)據(jù)采集器，經(jīng)過(guò)1394火線傳輸?shù)诫娔X，如圖I、2所示。為了保證包裝箱的密封性，振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試電纜經(jīng)過(guò)航空插頭法蘭連接，如圖I所不，插頭型號(hào)視信號(hào)通道數(shù)的多少選擇，如65芯、55芯、31芯等規(guī)格。電荷放大器、DC-DC電源變換器均安裝在衛(wèi)星包裝箱底部。系統(tǒng)采用飛機(jī)上允許用的DC 12V車用蓄電池供電，而一般電荷放大器需要使用±15V電源，所以只能采用DC-DC電源變換器，如圖2、3所示。儀器供電因平常的開(kāi)關(guān)電源啟動(dòng)時(shí)的電流差不多是正常工作時(shí)候的10倍，故系統(tǒng)剛通電時(shí)DC-DC的啟動(dòng)電流很大。如果供電用的電纜較長(zhǎng)，則導(dǎo)線上的壓降較大，可能會(huì)因?yàn)镈C-DC輸入端電壓低于正常工作電壓，而造成DC-DC不能正常啟動(dòng)。所以，本方案中，供電電纜與加速度信號(hào)電纜分開(kāi)，并就近放置在包裝箱旁邊，以減少長(zhǎng)導(dǎo)線電阻帶來(lái)的影響，確保電源變換器與電荷放大器能夠正常工作。由于數(shù)據(jù)采集器供電電流較大，為確保5小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定供電，所以采用了 2臺(tái)蓄電池分別供電。蓄電池均放置在定制的鐵皮箱內(nèi)，放置一臺(tái)在包裝箱附近，把I米長(zhǎng)的供電線的正負(fù)二端分別接到蓄電池的正負(fù)極，此時(shí)包裝箱內(nèi)部的電源變換器以及電荷放大器便處于工作狀態(tài)。另外一臺(tái)蓄電池靠近數(shù)據(jù)采集器放置，連接好電源線，此時(shí)數(shù)采也開(kāi)始工作。把數(shù)據(jù)傳輸線(優(yōu)選地為1394火線、USB2. 0線)由數(shù)采連接到電腦，開(kāi)啟電腦，啟 動(dòng)數(shù)據(jù)采集記錄程序。綜上所述，本方法作為衛(wèi)星空運(yùn)的振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，在滿足航空運(yùn)輸關(guān)于安全方面要求的前提下，同時(shí)能保證衛(wèi)星運(yùn)輸全程的振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)，為衛(wèi)星進(jìn)場(chǎng)的運(yùn)輸安全性提供有力數(shù)據(jù)支持。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟 在衛(wèi)星上、包裝箱與衛(wèi)星連接面、包裝箱減振器上下這些地方粘貼電荷型加速度傳感器； 在包裝箱內(nèi)安裝DC-DC電源變換器和電荷放大器； 將三向加速度計(jì)、數(shù)據(jù)采集器連接至電荷放大器； 用兩臺(tái)DC車用蓄電池分別連接DC-DC電源變換器和數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行供電； 將導(dǎo)線經(jīng)法蘭連接進(jìn)出包裝箱； 令數(shù)據(jù)采集器允許DC車用蓄電池供電以及筆記本自帶鋰電池供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，DC車用蓄電池具體為DC 12V車用蓄電池，其中一臺(tái)DC車用蓄電池就近放置在包裝箱旁，另外一臺(tái)DC車用蓄電池靠近數(shù)據(jù)采集器放置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，電荷放大器使用±15V電源，采用DC-DC電源變換器為其供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，還包括步驟從電荷放大器輸出的加速度信號(hào)線合并在一起，并焊接到法蘭上，該法蘭與包裝箱內(nèi)部對(duì)應(yīng)的預(yù)埋法蘭連接并擰緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，還包括步驟包裝箱外部的測(cè)試電纜，經(jīng)法蘭與包裝箱外部預(yù)埋法蘭連接并擰緊，電纜的另一端與數(shù)據(jù)采集器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，電纜的另一端與數(shù)據(jù)采集器之間的連接形式為BNC。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，電荷放大器、DC-DC電源變換器均安裝在衛(wèi)星包裝箱底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，供電電纜與加速度信號(hào)電纜分開(kāi)，并就近放置在包裝箱旁邊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，包括步驟在衛(wèi)星上、包裝箱與衛(wèi)星連接面、包裝箱減振器上下這些地方粘貼電荷型加速度傳感器；在包裝箱內(nèi)安裝DC-DC電源變換器和電荷放大器；將三向加速度計(jì)、數(shù)據(jù)采集器連接至電荷放大器；用兩臺(tái)DC車用蓄電池分別連接DC-DC電源變換器和數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行供電；將導(dǎo)線經(jīng)法蘭連接進(jìn)出包裝箱；令數(shù)據(jù)采集器允許DC車用蓄電池供電以及筆記本自帶鋰電池供電。本發(fā)明取得了如下的有益效果⑴提供了一種衛(wèi)星空運(yùn)振動(dòng)響應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法；⑵對(duì)后續(xù)型號(hào)的空運(yùn)監(jiān)測(cè)方案的制定提供參考；⑶同樣也能適用于短時(shí)間的衛(wèi)星公路運(yùn)輸振動(dòng)監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01H11/06GK102829857SQ201210285569
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者張利, 付國(guó)慶, 齊曉軍, 沈皜 申請(qǐng)人:上海衛(wèi)星工程研究所