Спосіб електричних перевірок космічного апарата

Реферат: Спосіб електричних перевірок космічного апарата ґрунтується на проведенні вмикання і вимикання космічного апарата, включаючи підключення або відключення бортових джерел електричного живлення або їх наземних імітаторів, автоматизованій видачі команд керування, допусковому контролі дискретних і аналогових параметрів за даними бортової системи телевимірювань і контролі поставлених на стеження параметрів бортової обчислювальної системи, контролі опору ізоляції бортових шин живлення відносно корпусу, формуванні директив автоматичної програми і директив оператора у ручному режимі, формуванні протоколу випробувань, відображенні поточного стану процесу випробувань. В процесі проведення вмикання космічного апарата перед підключенням бортових джерел електричного живлення або їх наземних імітаторів додатково контролюють електричний опір між бортовими шинами живлення космічного апарата на предмет відповідності його наперед заданому значенню, а при його невідповідності наперед заданому значенню вмикання космічного апарата забороняють. UA 81847 U (12) UA 81847 U UA 81847 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до ракетно-космічної галузі, а саме - до наземного обладнання і може використовуватися при електричних випробуваннях космічних апаратів (КА). Під час створення КА велику увагу приділяють забезпеченню високого ступеня перевірки комплектуючих апаратури КА як окремо, так і у взаємодії один з одним. Ця задача може бути вирішена тільки при умові удосконалення як технологічного процесу електричних перевірок КА, так і контрольно-перевірочної апаратури (КПА). Відомим є спосіб електричних перевірок КА, що містить формування і видачу на об'єкт перевірок короткочасних команд по ущільненій лінії зв'язку, безперервний контроль стану контактних датчиків по ущільнених лініях телесигналізації, автоматичну реєстрацію результатів контролю (див. книгу "Универсальный контрольный испытательный комплекс 11Н6110". Учебное пособие - М.: Министерство обороны, 1971. - С. 46). Недоліком цього способу перевірок є його низькі експлуатаційні характеристики через значний об'єм ручних операцій під час випробувань за допомогою відомої КПА. Найближчим до запропонованого по технічному рішенню є вибраний як прототип спосіб електричних перевірок КА, який втілений у патенті РФ № 2.402.799, МПК G05B 23/00, B64G 5/00, 2009 р. Цей спосіб полягає у автоматизованій видачі технологічних команд і радіокоманд, допусковому контролі дискретних і аналогових параметрів по даних бортової системи телевимірювань і контролі поставлених на стеження параметрів бортової обчислюваної системи, контролі опору ізоляції бортових шин відносно корпусу, формуванні директив оператора у ручному режимі, формуванні протоколу випробувань, відображення поточного стану процесу випробувань. Під час проведення механічних робіт з КА у монтажно-випробувальному корпусі (МВК), а також під час проведення заправлення і наддування його баків на заправній станції, можуть бути не штатно утворені електричні кола короткого замикання як через неправильне складання цих кіл, так і при виникненні несправності у бортовій і наземній апаратурі. У цьому випадку наступне вмикання КА може призвести до значних негативних наслідків, пов'язаних з відчутними фінансовими втратами. На КА нового покоління одна бортова шина живлення електрично зв'язана з корпусом КА. Це дає позитивний ефект у захисті від електростатичних розрядів і знижує рівень перешкод на бортових шинах, але цей факт суттєво підвищує можливість виникнення короткого замикання між шинами живлення КА. Недоліком цього способу перевірок є його невисокі експлуатаційні характеристики через відсутність захисту від виникнення нештатних коротких замикань на етапах проведення механічних робіт з КА, або появі відмов у бортовій або наземній апаратурі між різними етапами електричних перевірок КА. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленого способу електричних перевірок КА, який би дозволяв підвищити його експлуатаційні характеристики шляхом уведення в нього нових операцій, таких як: - у процесі проведення вмикання космічного апарата перед підключенням бортових джерел електричного живлення або їх наземних імітаторів додатково контролюється електричний опір між бортовими шинами живлення космічного апарата на предмет відповідності його наперед заданому значенню, а при його невідповідності наперед заданому значенню вмикання космічного апарата забороняється, що дозволяє своєчасно зафіксувати факт виникнення між бортовими шинами живлення КА короткого замикання і підвищити надійність процесу електричних перевірок КА; - вимірювання опору проводиться, дотримуючись полярності бортових шин живлення, а також оцінюється значення електричного опору, що встановилося тільки у процесі проведення вимірювань, що дозволяє враховувати особливості ємнісних фільтрів у бортовій апаратурі, діодів, встановлених у зворотній послідовності по відношенню до полярності бортових шин живлення, на технологію процесу вимірювання електричного опору; - у процесі вимикання космічного апарата після відключення бортових джерел електричного живлення або їх наземних імітаторів контролюється електричний опір між бортовими шинами живлення і використовується значення, що виміряли, для порівнювального контролю електричного опору між бортовими шинами живлення космічного апарата перед наступним його вмиканням, що дозволяє зафіксувати і піддати аналізу можливі зміни опору у період вимкненого стану КА. Поставлена задача вирішується таким чином, що у запропонованому способі електричних перевірок КА, що ґрунтується на проведенні вмикання і вимикання космічного апарата, включаючи підключення або відключення бортових джерел електричного живлення або їх наземних імітаторів, автоматизованій видачі команд керування, допусковому контролі 1 UA 81847 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 дискретних і аналогових параметрів за даними бортової системи телевимірювань і контролі поставлених на стеження параметрів бортової обчислювальної системи, контролі опору ізоляції бортових шин живлення відносно корпусу, формуванні директив автоматичної програми і директив оператора у ручному режимі, формуванні протоколу випробувань, відображенні поточного стану процесу випробувань, в ньому у процесі проведення вмикання космічного апарата перед підключенням бортових джерел електричного живлення або їх наземних імітаторів додатково контролюють електричний опір між бортовими шинами живлення космічного апарата на предмет відповідності його наперед заданому значенню, а при його невідповідності наперед заданому значенню вмикання космічного апарата забороняють. Вимірювання опору проводять, дотримуючись полярності бортових шин живлення, а також оцінюють значення електричного опору, що встановилося тільки у процесі проведення вимірювань. У процесі вимикання космічного апарата після відключення бортових джерел електричного живлення або їх наземних імітаторів контролюють електричний опір між бортовими шинами живлення і використовують значення, що виміряли, для порівнювального контролю електричного опору між бортовими шинами живлення космічного апарата перед наступним його вмиканням. Для пояснення способу перевірок додаються креслення, на яких схематично зображена блок-схема КПА КА, у якій втілюється даний спосіб, та його детальний опис. КА 1 складається з бортових шин 2 живлення, командної матриці 3 системи керування бортовою апаратурою, системи 4 бортових телевимірювань і бортової обчислювальної системи 5. КПА містить блок 6 формування команд керування, блок 7 зв'язку з системою 4 бортових телевимірювань, блок 8 зв'язку з бортовою обчислювальною системою 5, блок 9 контролю опору ізоляції бортових шин 2 живлення, блок 10 формування директив оператора у автоматичному режимі, блок 11 формування директив оператора у ручному режимі, блок 12 формування протоколу випробувань, блок 13 відображення, блок 14 вимірювань електричного опору між бортовими шинами 2 живлення КА. Електрична перевірка КА здійснюється наступним чином. У блок 10 формування директив оператора у автоматичному режимі закладають циклограми різних електричних перевірок, у тому числі і циклограми вмикання і вимикання КА. Оператор через блок 11 формування директив оператора у ручному режимі запускає потрібну циклограму. Далі процес йде автоматично. Поточні дані робіт відображаються на блоці 13 відображення (моніторі ПЕОМ) і запам'ятовуються у блоці 12 формування протоколу випробувань. Блок 10 формування директив оператора у автоматичному режимі ініціює видачу команд керування через блок 6 формування команд керування, аналізує інформацію, що надходить від бортової телеметрії і бортової обчислювальної системи 5 через блоки 7 і 8 зв'язку з системою 4 бортових телевимірювань і зв'язку з бортовою обчислювальною системою 5 відповідно. Паралельно йде безперервний контроль опору ізоляції через блок 9 контролю опору ізоляції бортових шин живлення. Перед вмиканням бортових джерел електричного живлення (або їх наземних імітаторів) контролюють електричний опір між бортовими шинами 2 живлення КА 1 через блок 14 вимірювань електричного опору між бортовими шинами живлення КА. У випадку, якщо значення, що виміряли, не відповідає заданим уставкам, блокують вмикання КА до усування невідповідності. Вимір електричного опору між бортовими шинами живлення КА проводять шляхом обтікання бортових шин живлення малим струмом (від мікроампер до кількох міліамперів, наприклад, використовуючи мультиметр). При цьому слід мати на увазі, що величина електричного опору для кожного КА індивідуальна. Електричні перевірки як автономного КА, так і КА у складі головного блока проводять у МВК за патентом України № 64368А, МПК B64G 5/00, 2003 р. Надійний обмін сигналами телеметрії і команд між КА і КПА може здійснюватися шляхом використання радіозв'язку за патентом РФ № 2.427.508, МПК B64G 5/00, F42B 15/00, 2010 р. Після виведення КА на орбіту його паливні баки надувають за патентом РФ № 2.119.082, МПК F02K 9/44, 1996 р. Таким чином, запропонований спосіб підвищує функціональні можливості процесу електричних перевірок КА і, як наслідок, підвищує надійність наступної експлуатації КА. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Спосіб електричних перевірок космічного апарата, що ґрунтується на проведенні вмикання і вимикання космічного апарата, включаючи підключення або відключення бортових джерел електричного живлення або їх наземних імітаторів, автоматизованій видачі команд керування, 2 UA 81847 U 5 10 15 допусковому контролі дискретних і аналогових параметрів за даними бортової системи телевимірювань і контролі поставлених на стеження параметрів бортової обчислювальної системи, контролі опору ізоляції бортових шин живлення відносно корпусу, формуванні директив автоматичної програми і директив оператора у ручному режимі, формуванні протоколу випробувань, відображенні поточного стану процесу випробувань, який відрізняється тим, що у процесі проведення вмикання космічного апарата перед підключенням бортових джерел електричного живлення або їх наземних імітаторів додатково контролюють електричний опір між бортовими шинами живлення космічного апарата на предмет відповідності його наперед заданому значенню, а при його невідповідності наперед заданому значенню вмикання космічного апарата забороняють. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вимірювання опору проводять, дотримуючись полярності бортових шин живлення, а також оцінюють значення електричного опору, що встановилося тільки у процесі проведення вимірювань. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у процесі вимикання космічного апарата після відключення бортових джерел електричного живлення або їх наземних імітаторів контролюють електричний опір між бортовими шинами живлення і використовують значення, що виміряли, для порівнювального контролю електричного опору між бортовими шинами живлення космічного апарата перед наступним його вмиканням. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3