本技術(shù)涉及衛(wèi)星通信，更具體地說，涉及一種復(fù)合型功率電阻連續(xù)可調(diào)的衛(wèi)星解鎖裝置通路等效器，特別是一種應(yīng)用于衛(wèi)星的選用功率電阻且阻值可連續(xù)調(diào)節(jié)、支持火工品/熱刀/記憶合金等多種類型解鎖機(jī)構(gòu)同步測試且支持連續(xù)起爆的復(fù)合型解鎖電通路同步驗證的等效器。

背景技術(shù)：

1、隨著我國從政策層面將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)列入“新基建”中的通信網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施，星網(wǎng)/千帆等大型衛(wèi)星星座的快速建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，解鎖機(jī)構(gòu)的應(yīng)用逐步增多。在衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)過程中，傳統(tǒng)器箭分離、太陽電池陣展開、天線機(jī)構(gòu)展開、轉(zhuǎn)臺解鎖等關(guān)鍵動作，多采用電起爆火工品裝置。伴隨衛(wèi)星體積的減小，星上展開機(jī)構(gòu)的應(yīng)用逐步增多，特別是航天器上對沖擊敏感的部位，具有低成本、結(jié)構(gòu)簡單、沖擊小、質(zhì)量輕、重復(fù)使用率高等優(yōu)點的熱刀裝置或記憶合金裝置作為星上解鎖裝置的應(yīng)用逐步提升，且星上同時采用熱刀、火工品等多種解鎖裝置的情景逐步增加。

2、作為解鎖星上重要設(shè)備的裝置，其正常解鎖與否直接決定了任務(wù)的成敗，因此對于解鎖裝置控制回路和供電回路驗證的重要性不言而喻。由于大量元器件受工藝、加工環(huán)境因素等多種因素的影響，元器件選型、熱刀/記憶合金差異、不同連接電纜長度回路阻值差異化等導(dǎo)致即使相同設(shè)計批產(chǎn)衛(wèi)星之間解鎖通路阻值仍有差異，針對批次衛(wèi)星回路阻值的差異，有效驗證批次衛(wèi)星產(chǎn)品質(zhì)量、性能可靠性，需要提升電測系統(tǒng)測試結(jié)果綜合評估能力，保障衛(wèi)星健康出廠、不帶“傷”發(fā)射。而采用真實展開解鎖裝置危險系數(shù)高、測試成本高、破壞力大，屬于耗費品，而且在交付前無法進(jìn)行有效驗證，因此針對以上需求設(shè)計的支持火工品/熱刀的復(fù)合型阻值連續(xù)可調(diào)通路驗證等效器，模擬不同解鎖裝置通路的特性，以便在不實際使用真實產(chǎn)品的情況下進(jìn)行各種測試和驗證工作，確保系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的可靠性和安全性。減少頻繁測試對真實產(chǎn)品的消耗，從而降低研制成本，減少測試風(fēng)險。

3、現(xiàn)有類似的解決方案主要包括以下幾類：

4、a.基于fpga的智能火工品等效器設(shè)計實現(xiàn)：該系統(tǒng)采用ep3c16f256c8及其外圍電路，在火工品通路測試（低壓狀態(tài)）時等效火工品電爆管阻值；在高/低壓時序測試時，檢測時序指令發(fā)出情況。對等效器的通路進(jìn)行電阻值測試，同時在實驗測試平臺對低壓電流時序以及高壓電壓時序進(jìn)行實驗驗證。主要用于脈沖寬度、時序的檢測。類似設(shè)計包括一種新型火工品綜合等效設(shè)備及火工品等效測試方法、一種分布式火工品等效器的設(shè)計與實現(xiàn)等均采用不同的測試系統(tǒng)實現(xiàn)火工品時序、通路電壓/電流等的檢測。

5、b.傳統(tǒng)用于驗證火工品通路的火工品等效器，主要是在火工品通路中串聯(lián)ω或kω電阻，當(dāng)火工品通路中正負(fù)兩端施加電壓時，通過點亮發(fā)光二極管的方式驗證火工品通路正確性，該設(shè)計選用的電阻調(diào)節(jié)范圍為0~5ω，且不是功率電阻，不能應(yīng)用于熱刀/記憶合金測試。

6、c．星上可調(diào)節(jié)阻值熱刀裝置：結(jié)合電源分系統(tǒng)對能源的分配，以及星上電源允許的最大通電電流以及通電時間等因素，計算出電阻絲需要的阻值，從而對電阻絲的長度以及其在排線板中的走線線路進(jìn)行調(diào)整及排線，將排好線的排線板兩端用聚酰亞胺絕緣壓板夾在中間，然后將組合體放入熱刀的封裝殼體中，在出線端焊接導(dǎo)線之后將熱刀結(jié)構(gòu)用密封膠封裝。

7、綜上所述，目前的多數(shù)衛(wèi)星采用火工品等效器或等效系統(tǒng)對火工品的時序、電壓/電流、火工品通路的正確性等可以進(jìn)行充分的驗證，但是對于日益增長的熱刀/記憶合金等類型解鎖裝置，解鎖通路路數(shù)增加的需求，不同解鎖通路阻值的真實模擬等，多類型解鎖裝置同步測試的情況無法滿足，仍然存在以下問題：

8、（1）火工品等效系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，需要下位機(jī)、板卡等系統(tǒng)配置，體積和重量大，不易于移動，不能適用于日益增長的產(chǎn)線便捷式使用的需求；

9、（2）現(xiàn)有設(shè)備可調(diào)電阻范圍僅為0~5ω，或固定為1ω、300ω、2kω等幾種，且電阻調(diào)節(jié)為無級旋鈕設(shè)計，多路調(diào)節(jié)時耗時較長，支持的測量電壓范圍為22~29v，無法滿足熱刀/記憶合金不同產(chǎn)品差異化較大的驗證需求，且無法滿足不同母線電壓12v/28v/30v/42v/64v/100v時的測試需求；

10、（3）傳統(tǒng)的等效器僅考慮對于火工品的驗證，只能適用于常規(guī)的火工品ms級瞬時脈沖起爆，串聯(lián)的電阻選用的為普通電阻而非功率電阻，當(dāng)進(jìn)行熱刀/記憶合金解鎖所需的分鐘量級持續(xù)大電流通電測試時，會由于熱量累積出現(xiàn)損壞元器件的情況；

11、（4）現(xiàn)有可調(diào)節(jié)阻值熱刀裝置為星上產(chǎn)品，不能用于熱刀/記憶合金等產(chǎn)品的通路驗證，交付前無法對整個供電通路進(jìn)行驗證，存在因潛在的問題造成反復(fù)的風(fēng)險，且星上產(chǎn)品復(fù)雜化會導(dǎo)致風(fēng)險增加，衛(wèi)星在軌可靠性降低；

12、（5）傳統(tǒng)的火工品等效器只能用于單一的火工品通路驗證，無法滿足火工品、熱刀/記憶合金的混合型同步測試需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本技術(shù)提供一種復(fù)合型功率電阻連續(xù)可調(diào)的衛(wèi)星解鎖裝置通路等效器。

2、本技術(shù)提供的一種復(fù)合型功率電阻連續(xù)可調(diào)的衛(wèi)星解鎖裝置通路等效器采用如下的技術(shù)方案：

3、一種復(fù)合型功率電阻連續(xù)可調(diào)的衛(wèi)星解鎖裝置通路等效器，包括cpld芯片、程控功率電阻卡和固定電阻，所述cpld芯片通過光耦隔離電路分別與程控功率電阻卡、固定電阻連接，所述程控功率電阻卡與解鎖電壓信號正極相連，所述光耦隔離電路連接解鎖電壓信號負(fù)極，所述程控功率電阻卡和固定電阻分別連接不同的電阻測試孔，所述cpld芯片還連接有撥控開關(guān)面板和指示模塊，所述指示模塊為若干led指示燈；所述cpld芯片用于對解鎖驅(qū)動信號的檢測、負(fù)載功率電阻阻值的選擇以及輸出指示模塊針對火工品連續(xù)起爆時的鎖存，所述程控功率電阻卡通過內(nèi)部級聯(lián)不同電阻鏈控制實現(xiàn)不同檔位的電阻值，所述撥控開關(guān)面板上設(shè)置有若干撥控按鈕，以選擇不同的測試通路以及程控功率電阻卡的功率負(fù)載電阻阻值。

4、進(jìn)一步的，為了滿足熱刀/記憶合金等長時大電流通電的測試需求，并且能夠?qū)崿F(xiàn)不同電阻/電壓測試需求的0-50ω功率電阻可調(diào)節(jié)，程控電阻卡的電阻調(diào)節(jié)范圍為0-50ω，調(diào)節(jié)步進(jìn)0.1ω~1ω，可根據(jù)實際使用需求進(jìn)行設(shè)置，并且最大可允許通路電流為10a，對電阻功率具有一定要求，所以選擇電阻為100w功率電阻；所述固定電阻的阻值為2kω。

5、通過功率程控電阻矩陣的設(shè)計不僅能夠滿足每路不同通路阻值負(fù)載等效的測試需求，而且能夠應(yīng)用于熱刀/記憶合金的大功率測試，還可以同時進(jìn)行火工品/熱刀/記憶合金的混合型測試。

6、功率電阻矩陣通過外部的撥控開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，解決了多路無級旋鈕調(diào)節(jié)時間較長的問題，而且初始設(shè)置完成后避免了旋鈕調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度差的問題；

7、為了滿足輕型化、便捷化、小型化的測試需求，所述cpld芯片通過dc-dc?轉(zhuǎn)換器連接9v鋰電池進(jìn)行供電，設(shè)計時單通道所有的火工品/熱刀/記憶合金程控電阻卡、光耦隔離電路等均可共用，節(jié)省了體積和重量，降低了設(shè)計復(fù)雜度；

8、選用cpld這種現(xiàn)場可編程的數(shù)字邏輯芯片，可以根據(jù)需求搭建滿足要求的組合邏輯或時序邏輯功能，通過硬件描述語言實現(xiàn)測試功能，然后編譯燒寫到cpld，生成滿足對應(yīng)需求的特定電路，可擴(kuò)展性強(qiáng)。

9、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一個有益技術(shù)效果：

10、可調(diào)功率電阻阻值范圍為0~50ω，在不同衛(wèi)星不同展開機(jī)構(gòu)由于電纜長度不同、熱刀/記憶合金自身電阻不同等因素引起的回路阻值不同時，除設(shè)置為kω阻值滿足火工品通路測試需求外，均可以通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻阻值，以最接近真實的回路狀態(tài)驗證解鎖通路設(shè)計的正確性、合理性、可靠性；

11、產(chǎn)品通過面板撥控開關(guān)調(diào)節(jié)電阻矩陣阻值，調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度高，多路調(diào)節(jié)效率大幅提升；能夠通過調(diào)節(jié)不同的回路阻值滿足不同母線電壓的測試需求；

12、選用的電阻均為功率電阻，不僅可以滿足ms級瞬態(tài)起爆的火工品通路驗證，亦可以進(jìn)行熱刀、記憶合金等展開機(jī)構(gòu)的長時間通電的解鎖通路驗證；

13、除支持單一的火工品通路驗證模式外，支持火工品、熱刀、記憶合金等多種解鎖裝置機(jī)構(gòu)的混合型同步驗證測試；

14、所有的火工品/記憶合金/熱刀驗證通路可調(diào)功率電阻部分共用，減輕了設(shè)計產(chǎn)品重量、體積和復(fù)雜度等，適用于批產(chǎn)輕量化、小型化、便捷性等需求，且該等效器設(shè)計簡單，無復(fù)雜硬件和軟件系統(tǒng)等，可靠性高，易于操作，擴(kuò)展性強(qiáng)。