Аппаратно-программный комплекс для испытаний системы питания и управления электроракетными плазменными двигателями

Внедрение: 2017 г.

Специалисты из АО «Научно-производственный центр «Полюс» (г. Томск) опубликовали описание разработанного аппаратно-программного комплекса для испытаний системы питания и управления электроракетными плазменными двигателями на базе электронных управляемых нагрузок, источников питания и измерительной крейтовой системы LTR‑EU‑16‑2, укомплектованной модулями LTR41, LTR11, LTR210  [1]. 

В настоящее время для коррекции орбиты геостационарных космических аппаратов широко применяются электрореактивные двигательные установки на базе стационарных плазменных двигателей (СПД). Одним из основных блоков двигательной установки, существенно влияющим на ее выходные параметры и характеристики, является система питания и управления (СПУ).

Для проведения большого объема экспериментальных исследований в нормальных климатических условиях и при имитируемых воздействиях космических факторов разработан аппаратно-программный комплекс (АПК) для испытаний СПУ. 

В состав АПК (рисунок 1) входят следующие основные элементы: персональный компьютер, измерительный крейт LTR‑EU‑16‑2, электронные нагрузки, блок сопряжения, коммутации и нагрузок, источники питания, USB‑разветвитель, LAN‑коммутатор.

Рисунок 1. Структурная схема АПК для испытания СПУ.

Нагрузкой СПУ являются цепи электропитания СПД (рисунок 2). Также к нагрузке СПУ относится клапан двигателя, входящий в состав двигательной установки (на рисунке не обозначен).

Рисунок 2. Структурная схема цепей электропитания СПД: А – анод; НК, НК(р) – основной и резервный нагреватели катода; ЭП, ЭП(р) – основной и резервный электроды поджига; МК – магнитная катушка; ТД, ТД(р) – основной и резервный термодроссели; БХРВ – блок хранения рабочего вещества.

Питание СПУ обеспечивается с помощью дистанционно управляемых от ПК источников постоянного напряжения Agilent Technologies серии N8700, имитирующих силовые шины.

Измерение, регистрацию параметров и передачу их на ПК, а также выдачу команд в СПУ выполняет крейтовая система LTR‑EU‑16‑2 с модулями LTR41, LTR11, LTR210.

В основу программного обеспечения заложен системонезависимый интерфейс управления «клиент – сервер». В качестве инструмента проектирования ПО верхнего уровня была выбрана графическая среда разработки LabView.

Авторы отмечают, что данное техническое решение использования автоматического комплекса со стандартными электронными нагрузками и средствами сбора данных является предпочтительным, потому как позволяет добиться высокой точности и скорости измерения, значительно уменьшает затраты и время на производство проверочного оборудования, а также повышает качество проведения испытаний с различными типами СПУ.

Источник:
Чубов С.В., Михайлов М.В., Солдатов А.И. Аппаратно-программный комплекс для испытаний системы питания и управления электроракетными плазменными двигателями // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». – 2017. – Т. 17, № 4. – С. 134‑141.

Разработчик: С.В. Чубов, М.В. Михайлов, А.И. Солдатов (АО «Научно-производственный центр «Полюс», г. Томск)