Автоматизированная система имитации электрических характеристик систем электропитания космических аппаратов

Рассматриваются вопросы электрических испытаний электротехнических систем космических аппаратов (ЭТС КА) с помощью специальных систем, имитирующих электрические характеристики систем электропитания (СИЭХ СЭП) космических аппаратов. Показана актуальность применения таких систем, рассмотрены недостатки известных систем имитации. Предлагается новая автоматизированная система, позволяющая проводить электрические испытания ЭТС КА в штатных и аварийных режимах, исследовать устойчивость бортовых систем к воздействию по шинам питания электромагнитных помех требуемых амплитуды, частоты и формы сигнала. СИЭХ обеспечивает питание ЭТС КА номинальными напряжениями 27 и 100 В, содержит два специализированных источника электропитания (ИСЭП), обеспечивающих выполнение основных целевых функций, и управляющую ПЭВМ. Показано, что в ИСЭП за счет совмещения в управляемом источнике электропитания функций источника питания и генератора помех требуемой формы достигается существенное упрощение структуры, улучшение эксплуатационных характеристик, обеспечивается воспроизведение импедансных частотных характеристик системы электропитания КА. Рассматривается устройство имитатора СЭП с выходным напряжением 100 В (ИСЭП-100), содержащее нерегулируемый источник питания, управляемый стабилизатор выходного напряжения, многофункциональное быстродействующее устройство защиты (БУЗ) и цифровую систему управления и измерения сигналов. Управляемый стабилизатор выходного напряжения выполнен по схеме с двойным регулированием мощности, что позволяет обеспечить требуемые статические и динамические свойства и хорошие массогабаритные характеристики. При этом непрерывный стабилизатор напряжения (НСН) обеспечивает требуемое качество электроэнергии, воспроизводит требуемые импедансные частотные характеристики бортовой СЭП, позволяет наводить на шинах питания тестовые сигналы требуемой формы в диапазоне частот гармонического сигнала до 1 МГц. Импульсный регулятор ограничивает мощность рассеивания НСН путём стабилизации напряжения на транзисторном регуляторе тока НСН. Рассматривается БУЗ, которое отключает ЭТС КА при превышении выходного напряжения, тока нагрузки требуемых уровней и при пропадании фазы промышленной сети переменного напряжения. Время задержки срабатывания БУЗ регулируется в диапазоне от 2 мкс до 1,5 с. Разработанный СИЭХ СЭП позволяет проводить весь комплекс электрических испытаний ЭТС КА, внедрён в эксплуатацию в АО «Информационные спутниковые системы» (г. Железногорск), где использовался для испытаний бортовых ретрансляторов ряда искусственных спутников Земли.