卫星有效载荷测试

使用PXI高精度电阻模块进行卫星有效载荷测试

客户: 

一家领先的小型卫星公司,为各种应用(包括地球观测,科学和通信)提供可操作的太空任务。该公司设计,制造和运营高性能卫星和地面系统,价格仅为太空任务通常的一小部分。通过实施COTS(现成的商用)卫星技术可以节省这些成本。该过程采用了标准的消费者技术,例如个人计算器中使用的技术,并使之适应独特的空间环境。

应用程序: 

卫星有效载荷测试至关重要,原因有几个。首先,由于硬件非常昂贵,因此需要进行大量测试。其次,如果启动后发生故障,将整个产品退回维修非常困难,甚至是不可能的。

卫星和有效载荷是由多个混合技术子系统组成的复杂系统。卫星发展的传统方法是非常线性的。首先指定所有内容,按照规格进行设计,测试原型,然后组装并验证飞行单元。这种线性方法显然非常耗时,不适合需要更敏捷方法的快速且低成本开发。

仿真的使用可以在成本和时间方面提供重大改进。使用COTS组件和标准工具集,可以在飞行级设备之前开发并测试子系统仿真器,而通常成本要低得多。这给项目带来了两个主要优点:

  • 这些设计的开发和进展远远超过了主要开发。这样可以很早地发现并解决固有的设计问题,从而避免了飞行设备的任何昂贵返工。
  • 接口仿真器可以提前用于系统集成测试,以识别和解决子系统集成问题。这在大型项目中尤为重要,在大型项目中,十几个不同的分包制造商可能会制造一颗卫星。与硬件不同,仿真器是开放的,提供了更高程度的调试能力。

解决方案: 

当为最新的仿真要求指定硬件时,客户决定不将其基于传统工具和策略。但是,取而代之的是,决定重新审视可用的内容和可能的内容,目的是在定义的预算内选择经过优化设计的解决方案。

决定将硬件主要基于PXI标准,而Pickering Interfaces作为主要供货商之一。客户做出此决定的理由归结为:“该解决方案符合我们的要求,而不是我们的要求必须符合该解决方案”。最终,Pickering和PXI以合适的价格提供了合适的产品。

对于监视卫星内部关键温度的热控制系统,该解决方案中的关键测试产品是  高密度PXI精密电阻器模块(型号40-297)。六个模块用于模拟整个-80ºC至+55ºC范围内的36个空间级热敏电阻。这些PXI精密电阻器模块是唯一可覆盖所有需要模拟的热敏电阻范围的商用解决方案。 

除精密电阻器模块外,Pickering Interfaces还提供了PXI开关模块,用于RF信号,大功率开关以及隔离式电源卡。开关模块的主要功能是物理隔离接口路径,仿真RF开关反馈触点以及跨多个路径分配负载信道。Pickering Interfaces交换模块的主要优点之一是,在必要时,它们提供与DUT的完全物理隔离。这是连接到飞行级设备的关键要求,因此,测试设备的单点故障很容易在飞行硬件上造成超过160万美元的损失。 

该解决方案是仅在PXI中以低成本提供产品变化的一个很好的例子。

 

卫星有效载荷测试插图


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