本发明公开了一种立方星通用化地面快速测试系统，包括卫星上电管理单元、星上电池充电管理单元、RS232接口单元、太阳板输入接口单元、星上电压状态指示单元、星上电气信号指示单元、DB37标准接口以及引脚配置单元。与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对通用立方体微纳卫星的地面测试需求，将卫星分离上电控制、星上电池充电管理、星上设备数据采集、星上电气状态指示和测试用太阳板输入接口等集成为一体，同时采用标准接口通过测试脐带线缆与卫星相连，满足立方星快速测试的需求。
1.一种立方星通用化地面快速测试系统，其特征在于，包括卫星上电管理单元、星上电池充电管理单元、RS232接口单元、太阳板输入接口单元、星上电压状态指示单元、星上电气信号指示单元、DB37标准接口以及引脚配置单元：所述卫星上电管理单元的输出端连接引脚配置单元，卫星上电管理单元包含卫星的上电、复位、保护和电池接入开关，用于卫星电气系统的上电、下电、上电保护和电池接入系统功能；
所述星上电池充电管理单元的输入端连接外部电源，星上电池充电管理单元的输出端连接引脚配置单元，用于对立方星上锂电池进行充电；
所述RS232接口单元与引脚配置单元连接和地面PC机通信，用于实现星载计算机和地面PC机的通信，用来对立方星上设备的状态进行监测，以及用来设置地面测试模式；
所述太阳板输入接口单元与太阳板或外部测试电压连接，用于提供外部太阳能电池板或外部测试电压的输入接口；太阳板输入接口单元的输出端连接引脚配置单元；
所述星上电压状态指示单元与引脚配置单元连接，用来显示立方星上各种电压的状态；
所述星上电气信号指示单元的输入端与引脚配置单元连接、输出端连接数字示波器，用来提供立方星上I2C数字通信总线和数字IO信号的测试接口；
所述DB37标准接口与引脚配置单元连接且通过测试脐带连接卫星，用来连接卫星测试端口和地面测试设备。
2.根据权利要求1所述的立方星通用化地面快速测试系统，其特征在于：所述星上电池充电管理单元采用BQ24600芯片。
3.根据权利要求1所述的立方星通用化地面快速测试系统，其特征在于：所述RS232接口单元采用MAX3232芯片。
4.根据权利要求1所述的立方星通用化地面快速测试系统，其特征在于：所述太阳板输入接口单元包含六路独立的输入通道，分别对应立方体卫星的六个表面。
5.根据权利要求1所述的立方星通用化地面快速测试系统，其特征在于：所述星上电压状态指示单元采用LED灯来显示星上各种电压的状态，包括母线电压、5.0V、3.3V低压和
6.根据权利要求1所述的立方星通用化地面快速测试系统，其特征在于：所述DB37标准接口采用标准DB37针电连接器。
一种立方星通用化地面快速测试系统
技术领域
[0001] 本发明涉及卫星测试领域，特别是一种立方星通用化地面快速测试系统。
背景技术
[0002] 立方体微纳卫星(简称“立方星”)是一种具有国际通用标准的微小卫星。1U立方星体积为10×10×10cm，在此基础上可拓展为2U、3U甚至数十U。标准化、模块化、低成本、快速集成与部署是立方星的重要特点。地面测试设备是满足立方星快速集成的重要支持设备，可用于卫星电气系统的启动与关闭、星上设备的状态监测与输出以及几乎所有的地面试验和发射场测试。因此，地面测试设备是卫星研制过程中不可缺少的重要设备之一。
[0003] 参照图1，公开号为CN102279581A的中国专利提出一种多功能小型化的皮卫星综合测试设备，包括监测模块、执行模块、控制模块、PC控制台等。该发明能够实现对皮卫星的实时监测和控制能力，但也存在不足，主要包括：缺少星上电池的地面充电管理单元，同时也无法实现对卫星分离信号的模拟，导致设备对测试环节的缺失。同时，国内还未发现有专门针对通用标准立方星的地面快速测试设备。
发明内容
[0004] 本发明的目的是目前微纳卫星地面测试设备的主要不足，本发明提出一种面向立方体微纳卫星的地面快速测试系统。主要解决的问题包括：(1)通过测试设备进行卫星的分离上电与工作流程模拟功能；(2)星上储能锂电池可通过地面测试设备进行快速充电，充电电压和电流可调；(3)星载设备健康状态检测与电气检测、状态指示。同时测试设备具有标准化的卫星接口与PC端接口，通用性好。
[0005] 为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
[0006] 一种立方星通用化地面快速测试系统，包括卫星上电管理单元、星上电池充电管理单元、RS232接口单元、太阳板输入接口单元、星上电压状态指示单元、星上电气信号指示单元、DB37标准接口以及引脚配置单元：
[0007] 所述卫星上电管理单元包含卫星的上电、复位、保护和电池接入开关，用于卫星电气系统的上电、下电、上电保护和电池接入系统功能；
[0008] 所述星上电池充电管理单元的输入端连接外部电源，星上电池充电管理单元的输出端连接引脚配置单元，用于对立方星上锂电池进行充电；
[0009] 所述RS232接口单元与引脚配置单元连接和地面PC机通信，用于实现星载计算机和地面PC机的通信，用来对立方星上设备的状态进行监测，以及用来设置地面测试模式；
[0010] 所述太阳板输入接口单元与太阳板或外部测试电压连接，用于提供外部太阳能电池板或外部测试电压的输入接口；
[0011] 所述星上电压状态指示单元与引脚配置单元连接，用来显示立方星上各种电压的状态；
[0012] 所述星上电气信号指示单元的输入端与引脚配置单元连接、输出端连接数字示波器，用来提供立方星上I2C数字通信总线和数字IO信号的测试接口；
[0013] 所述DB37标准接口与引脚配置单元连接且通过测试脐带连接卫星，用来连接卫星测试端口和地面测试设备。
[0014] 进一步的技术方案为，所述星上电池充电管理单元采用BQ24600芯片，用于实现恒流-恒压策略对立方星上的锂电池进行充电。
[0015] 进一步的技术方案为，所述RS232接口单元采用MAX3232芯片，用于实现星载计算机和地面PC机的通信。
[0016] 进一步的技术方案为，所述太阳板输入接口单元包含六路独立的输入通道，分别对应立方体卫星的六个表面。
[0017] 进一步的技术方案为，所述星上电压状态指示单元采用LED灯来显示星上各种电压的状态，包括母线电压、5.0V、3.3V低压和12V、15V高压。
[0018] 进一步的技术方案为，所述DB37标准接口采用标准DB37针电连接器。
[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对通用立方体微纳卫星的地面测试需求，将卫星分离上电控制、星上电池充电管理、星上设备数据采集、星上电气状态指示和测试用太阳板输入接口等集成为一体，同时采用标准接口通过测试脐带线缆与卫星相连，满足立方星快速测试的需求。同时也填补了国内在通用立方星标准下的地面快速测试设备的空白。
附图说明
[0020] 图1是背景技术专利公开的皮卫星综合测试设备示意图。
[0021] 图2是本发明电路结构框图。
[0022] 图3为本发明的卫星上电管理单元接线图。
[0023] 图4为本发明的星上电池充电管理单元结构示意图。
[0024] 图5为本发明的RS232接口单元的功能配置图。
具体实施方式
[0025] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0026] 如图2所示，本实施例的一种立方星通用化地面快速测试系统，包括卫星上电管理单元，星上电池充电管理单元、RS232接口单元、太阳板输入接口单元、星上电压状态指示单元、星上电气信号指示单元、DB37标准接口以及引脚配置单元。
[0027] 卫星上电管理单元包含卫星的上电、复位、保护和电池接入开关，如图2所示，分别对应按键1、按键2、按键3、按键4，如图3所示，上电、复位开关分别提供卫星电气系统上电和下电的触发信号，保护开关用来避免卫星的误上电，电池接入开关用来将锂电池接入电源系统；
[0028] 星上电池充电管理单元，如图4所示，利用外部28V供电，通过BQ24600芯片实现恒流-恒压策略对星上锂电池进行充电，充电电流可实现1A～3A调节，充电电压可实现8.4V～16.8V调节；
[0029] RS232接口单元利用MAX3232实现星载计算机和地面PC机的通信，用来对星上电气子系统的健康状态和测试数据进行监测和下传，这些子系统包括电源系统、姿态确定与控制系统、星务系统、通信系统以及有效载荷系统，以及通过PC机实现不同地面测试模式指令的配置与上传，具体如图5所示；
[0030] 太阳板输入接口单元提供外部太阳电池板或者外部测试电压的输入接口，包含六路独立的输入通道，分别对应立方体卫星的六个表面；
[0031] 星上电压状态指示单元采用LED灯来显示星上各种电压的状态，包括母线电压、5.0V、3.3V低压和12V、15V高压等；
[0032] 星上电气信号指示单元通过接入数字示波器来指示卫星上12C数字通信总线、关键IO时序和逻辑信号，方便调试与测试；
[0033] 引脚配置单元通过跳线端子实现DB37针不同针脚所对应功能的引脚配置，每一个引脚功能都可以单独配置，实现通用性；
[0034] DB37标准接口，采用标准DB37针电连接器，用来连接卫星测试端口和地面测试设备。
[0035] 本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
