專利名稱：一種衛(wèi)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星監(jiān)測方法，尤其是本所某平臺衛(wèi)星的空運振動響應(yīng)監(jiān)測，同樣適用于所有其它平臺的衛(wèi)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測，如某平臺等，具體涉及一種衛(wèi)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
運輸是衛(wèi)星壽命剖面中的一個重要組成部分，運輸?shù)募畈煌谠肼暫驼艺駝拥募睿沁\動參數(shù)的激勵一基礎(chǔ)激勵。同一顆衛(wèi)星可能會遇到多種運輸環(huán)境，如陸地運輸、海上運輸或空中運輸?shù)?。一般情況下，運輸過程中，陸上運輸?shù)恼駝颖群Ｉ匣蚩罩懈鼮閲乐兀懮线\輸又包括公路和鐵路運輸兩種環(huán)境，公路運輸?shù)牧W(xué)環(huán)境比鐵路運輸要更加惡劣。從本所某衛(wèi)星的幾種運輸測量數(shù)據(jù)可以看出公路運輸?shù)恼駝臃逯凳氰F路運輸?shù)? 5倍，而且在整個鐵路運輸?shù)? 5天時間內(nèi)，振動峰值一直維持在較高的水平。空運在飛行段基本上沒有什么振動，明顯的響應(yīng)全部集中在起飛和降落的較短時間。所以，采用空運振動條件遠優(yōu)于鐵路運輸。 某衛(wèi)星確定在某衛(wèi)星發(fā)射基地發(fā)射入軌，衛(wèi)星采用某型飛機從某地空運至某機場。由于是本所衛(wèi)星整星首次采用空運，為確保某衛(wèi)星在運輸過程中“安全可靠、萬無一失”，也為了獲取第一手的響應(yīng)數(shù)據(jù)，同時為后續(xù)型號運輸方案的制定提供參考，本次進場對衛(wèi)星及其包裝箱運輸?shù)娜踢M行了振動響應(yīng)實時測量。衛(wèi)星采用陸上運輸方式時，振動響應(yīng)測量系統(tǒng)的數(shù)采、恒流源以及電腦的供電問題都比較容易解決。而運輸機機艙內(nèi)沒有供電接入端，出于安全方面的考慮，不允許易燃物品帶上機艙。可以攜帶包裹在鐵皮箱內(nèi)的蓄電池(電瓶)登機，為信號適調(diào)器、動態(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)時間及路程需要多帶幾塊充滿電的同型號電池。由于空運過程中包裝箱空調(diào)沒有供電，無法開啟，為滿足運輸過程中的箱內(nèi)環(huán)境要求，包裝箱的密封性必須要好。所以，測試電纜從包裝箱內(nèi)引出時要考慮密封問題。本發(fā)明涉及衛(wèi)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測系統(tǒng)，包括測試電纜的走線、加速度傳感器配套電荷放大器以及數(shù)采的供電方式等。目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報道，也尚未收集到國內(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)星振動響應(yīng)監(jiān)測的要求，本發(fā)明的目的在于提供一種切實可行的用于衛(wèi)星空運振動監(jiān)測的方法。利用本發(fā)明，在現(xiàn)有衛(wèi)星振動響應(yīng)測試的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化設(shè)計，可有效解決空運監(jiān)測的供電、密封及安全性等各方面的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種衛(wèi)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法，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、數(shù)據(jù)采集器連接至電荷放大器；用兩臺DC車用蓄電池分別連接DC-DC電源變換器和數(shù)據(jù)采集器進行供電；將導(dǎo)線經(jīng)法蘭連接進出包裝箱；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DC車用蓄電池就近放置在包裝箱旁，另外一臺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線合并在一起，并焊接到法 蘭上，該法蘭與包裝箱內(nèi)部對應(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電纜分開，并就近放置在包裝箱旁邊。本方法在滿足衛(wèi)星空運關(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)星包裝箱上下飛機及機場上下卡車(平板車)的搬運物件，對監(jiān)測系統(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)星空運振動響應(yīng)的監(jiān)測方法；⑵對后續(xù)型號的空運監(jiān)測方案的制定提供參考；⑶同樣也能適用于短時間的衛(wèi)星公路運輸振動監(jiān)測。


圖I為衛(wèi)星空運振動監(jiān)測系統(tǒng)示意圖。圖2為衛(wèi)星空運響應(yīng)測量系統(tǒng)信號及供電環(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為便攜計算機。
具體實施例方式在衛(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線合并在一起，并焊接到法蘭上，該法蘭與包裝箱內(nèi)部對應(yīng)的預(yù)埋法蘭連接并擰緊。包裝箱外部的測試電纜，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。加速度信號從傳感器出來接入電荷放大器，經(jīng)電荷放大器調(diào)理后輸出為電壓信號，接入數(shù)據(jù)采集器，經(jīng)過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，振動響應(yīng)測試電纜經(jīng)過航空插頭法蘭連接，如圖I所不，插頭型號視信號通道數(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關(guān)電源啟動時的電流差不多是正常工作時候的10倍，故系統(tǒng)剛通電時DC-DC的啟動電流很大。如果供電用的電纜較長，則導(dǎo)線上的壓降較大，可能會因為DC-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。所以，本方案中，供電電纜與加速度信號電纜分開，并就近放置在包裝箱旁邊，以減少長導(dǎo)線電阻帶來的影響，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小時連續(xù)穩(wěn)定供電，所以采用了 2臺蓄電池分別供電。蓄電池均放置在定制的鐵皮箱內(nèi)，放置一臺在包裝箱附近，把I米長的供電線的正負二端分別接到蓄電池的正負極，此時包裝箱內(nèi)部的電源變換器以及電荷放大器便處于工作狀態(tài)。另外一臺蓄電池靠近數(shù)據(jù)采集器放置，連接好電源線，此時數(shù)采也開始工作。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，開啟電腦，啟 動數(shù)據(jù)采集記錄程序。綜上所述，本方法作為衛(wèi)星空運的振動響應(yīng)監(jiān)測方法，在滿足航空運輸關(guān)于安全方面要求的前提下，同時能保證衛(wèi)星運輸全程的振動響應(yīng)監(jiān)測，為衛(wèi)星進場的運輸安全性提供有力數(shù)據(jù)支持。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法，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、數(shù)據(jù)采集器連接至電荷放大器； 用兩臺DC車用蓄電池分別連接DC-DC電源變換器和數(shù)據(jù)采集器進行供電； 將導(dǎo)線經(jīng)法蘭連接進出包裝箱； 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)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法，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DC車用蓄電池就近放置在包裝箱旁，另外一臺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)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法，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)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法，其特征在于，還包括步驟從電荷放大器輸出的加速度信號線合并在一起，并焊接到法蘭上，該法蘭與包裝箱內(nèi)部對應(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)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法，其特征在于，還包括步驟包裝箱外部的測試電纜，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)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法，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)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法，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)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法，其特征在于，供電電纜與加速度信號電纜分開，并就近放置在包裝箱旁邊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星空運振動響應(yīng)監(jiān)測方法，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、數(shù)據(jù)采集器連接至電荷放大器；用兩臺DC車用蓄電池分別連接DC-DC電源變換器和數(shù)據(jù)采集器進行供電；將導(dǎo)線經(jīng)法蘭連接進出包裝箱；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)星空運振動響應(yīng)的監(jiān)測方法；⑵對后續(xù)型號的空運監(jiān)測方案的制定提供參考；⑶同樣也能適用于短時間的衛(wèi)星公路運輸振動監(jiān)測。
文檔編號G01H11/06GK102829857SQ201210285569
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者張利, 付國慶, 齊曉軍, 沈皜 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所