JPH051865U - 人工衛星搭載用イオンエンジンの流量調整器制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一つの電源で複数個の流量調整器駆動回路に
安定な電源電圧を供給し、人工衛星の姿勢を安定に制御
する。 【構成】 流量調整器群に加わる流量調整器駆動信号を
流量調整器に加えることによって生ずる流量調整器両端
の電圧降下をフィードバック信号として論理演算回路に
帰還し、電源を論理演算回路で制御した。 【効果】 一定にした流量調整器駆動信号を流量調整器
群に供給することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は一つの電源出力端に複数の流量調整器駆動回路及び流量調整器群が 接続され、各々の流量調整器群の負荷変動に対して、論理演算回路を用いて電源 を制御し、流量調整器駆動回路に安定な電圧を供給するようにした人工衛星搭載 用イオンエンジンの流量調整器制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

まず、従来の人工衛星搭載用イオンエンジンの流量調整器制御装置について説 明する。 図３は従来の人工衛星搭載用イオンエンジンの流量調整器制御装置を示す図で あり、図において、１Ａ〜１Ｃは各々第１の電源、第２の電源、第３の電源、２ Ａ〜２Ｃは各々第１の流量調整器駆動回路、第２の流量調整器駆動回路、３Ａ〜 ３Ｃは各々第１の流量調整器群、第２の流量調整器群、第３の流量調整器群、４ Ａは第１の電源１Ａから第１の流量調整器駆動回路２Ａに供給される第１の電源 ライン、４Ｂは第２の電源１Ｂから流量調整器駆動回路２Ｂに供給される第２の 電源ライン、４Ｃは第３の電源１Ｃから第３の流量調整器駆動回路２Ａに供給さ れる第１の駆動信号、５Ｂは第２の流量調整器駆動回路２Ｂから第２の流量調整 器群３Ｂに供給される第２の駆動信号、５Ｃは第３の流量調整器駆動回路２Ｃか ら第３の流量調整器３Ｃに供給される第３の駆動信号、Ｖ_B はバスラインである 。

【０００３】 従来のこのような構成において、人工衛星の姿勢を地球に対して、人工衛星の 一定面が常に向くように、各々の電源から各々流量調整器駆動回路に電源電流が 送られ、その電源電流に応じて流量調整器駆動回路が各々の流量調整器群に流量 調整器駆動信号を供給して流量調整器を開くことによってキセノンガスの流れを 加減し、キセノンガスの噴射を調整させることができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の人工衛星搭載用イオンエンジンの流量調整器制御装置は人工衛星の 姿勢を地球に対して人工衛星の一定面が常に向くように流量調整器を開閉する流 量調整器駆動回路２Ａ〜２Ｃの要求に合った電源を必要としていたため、各流量 調整器駆動回路に一つの電源を持っていた。従って電源バスラインＶ_B の変化に 対しては電源１Ａ〜１Ｃで受けとめるため、流量調整器駆動回路２Ａ〜２Ｃには ほとんど影響を与えない。しかも各電源と流量調整器駆動回路は一対に構成され 、流量調整器駆動回路の電圧変動に対して、電源が電圧変動分を吸収するため、 他の電源と流量調整器駆動回路に影響を与えない利点があった。しかしながら一 個の流量調整器駆動回路が駆動できる流量調整器の数には限りがあり、流量調整 器の要求数量が増し、人工衛星に搭載する流量調整器駆動回路が多くなればなる ほど電源は沢山必要となり、その結果、部品点数の増加、部品の増加による故障 発生の増大、多数の電源使用による重量増加等の欠点がある。人工衛星の本来目 的は長寿命で、かつ通信機器などが多く搭載できることであるが、上記指摘した 欠点を満足しない場合は人工衛星の使命を全うすることは難しい。 従って上記、従来の人工衛星搭載用イオンエンジンの流量調整器制御装置は人 工衛星の大型化に伴い、電源の種類の増加による電力損失増大、重量増加、使用 面積の増加に加え、部品点数の増数、回路の複雑化等による信頼度低下などの問 題点があった。

【０００５】 この考案は、かかる課題を解決するためになされたものであり、論理演算回路 を用いて、一つの電源出力に接続された複数個の流量調整器駆動回路に安定な電 源電圧を供給可能にする人工衛星搭載用イオンエンジンの流量調整器制御装置を 提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案においては、流量調整器群に加わる流量調整器駆動信号が流量調整器 の負荷状態の変化により様々に変化した電圧降下を起こす状態を電圧値にしてフ ィードバック信号として人工衛星内の論理演算回路に帰還し、電源を論理演算回 路で制御したものである。

【０００７】

【作用】

この考案においては、流量調整器の入力対グランドの電圧値を論理演算回路に 入力し、負荷変動に伴って変化する流量調整器群の入力の電圧に応じて電源に適 正レベル量をフィードバックし、電源の出力を流量調整器動作電圧になるように 制御を行う。

【０００８】

【実施例】

実施例１． 図１はこの考案の一実施例を示すブロック図であり、２Ａ〜５Ｃ及びＶ_B は上 記従来の装置と全く同一のものである。６は電源、７Ａ〜７Ｃは電源出力端と第 １の流量調整器駆動回路２Ａ〜第３の流量調整器駆動回路２Ｃを接続する電源出 力、８Ａ〜８Ｃは第１の流量調整器群３Ａ〜第３の流量調整器群３Ｃと論理演算 回路を接続するフィードバック信号、１０は論理演算回路９と電源６を接続する 電源制御信号である。 スイッチＳ１の制御信号１４Ｂ、スイッチＳ２の制御信号１４Ｃ、スイッチＳ ３の制御信号１４Ｄは流量調整器群３Ａ、３Ｂ、３Ｃの負荷変動による流量調整 器駆動回路２Ａ、２Ｂ、２Ｃの動作状態で流量調整器群の入力の電圧が変動する ので、その変動幅を最少に押さえるようにスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３を接、断さ せ、流量調整器駆動回路へ供給する電圧を安定化させる。 又、流量調整器群３Ａ、３Ｂ、３Ｃがショートまたは過大負荷状態になるとス イッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３を断にし、流量調整器駆動回路２Ａ〜２Ｃへの電力供給 を停止すると共に、プリレギュレータ１１の出力を断にするようプリレギュレー タ制御信号１４Ａを発生させる。

【０００９】 電源６は多出力端を持ち、その出力端に流量調整器駆動回路２Ａ〜２Ｃが接続 され、各々の流量調整器駆動回路がそれに対応する流量調整器群３Ａ〜３Ｃを駆 動し、流量調整器群の各々の電圧変化をフィードバック信号８Ａ〜８Ｃで、論理 演算回路９はフィードバック信号８Ａ〜８Ｃの変化を検知し、適正レベル量を電 源６にフィードバックし、電源６の出力を流量調整器動作電圧になるように制御 する。 電源６の内部を詳細に示すと、図２のようになる。２Ａ〜２Ｃ、９は図１と同 じである。１１はプリレギュレータ、１３Ａ〜１３Ｃは第１のフィルタ〜第３の フィルタ、Ｓ１は出力回路１２と第１のフィルタ１３Ａ間を接、断するスイッチ 、Ｓ２は出力回路１２と第２のフィルタ１３Ｂ間を接、断するスイッチ、Ｓ３は 出力回路１２と第３のフィルタ１３Ｃ間を接、断するスイッチ、１４Ａは論理演 算回路９からプリレギュレータ１１へ供給されるプリレギュレータ制御信号、１ ４ＢはスイッチＳ１の制御信号、１４ＣはスイッチＳ２の制御信号、１４Ｄはス イッチＳ３の制御信号である。論理演算回路９からのプリレギュレータ制御信号 １４Ａはプリレギュレータ１１の動作効率を最適にすると共に、バスラインＶ_B ^{の変化に対してプリレギュレータ１１出力を一定にさせる動作をする。}

【００１０】 なお、この考案はハードウェアの実現に種々の変形があり、ゼロモーメンタム 三軸姿勢制御方式を用いたイオンエンジンのキセノンガス制御系、及びバイアス モーメンタム三軸姿勢制御方式を用いたイオンエンジンのキセノンガス制御系に も適用できるという利点がある。

【００１１】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案は人工衛星の大型になればなるほど複雑になる 傾向にある電源を論理演算回路を使用して、従来のものより制御機能を増加させ 、かつ全体に簡素化したことにより一定した流量調整器駆動信号を流量調整器群 に供給することができ、高い性能と、高い信頼性を有する小型の流量調整器制御 装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による人工衛星搭載用イオ
ンエンジンの流量調整器制御装置を示すブロック図であ
る。

【図２】この考案を構成する電源の内部詳細を示すブロ
ック図である。

【図３】従来の人工衛星搭載用イオンエンジンの流量調
整器制御装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

２Ａ 第１の流量調整器駆動回路 ２Ｂ 第２の流量調整器駆動回路 ２Ｃ 第３の流量調整器駆動回路 ３Ａ 第１の流量調整器群 ３Ｂ 第２の流量調整器群 ３Ｃ 第３の流量調整器群 ５Ａ 第１の駆動信号 ５Ｂ 第２の駆動信号 ５Ｃ 第３の駆動信号 ６ 電源 ７Ａ 第１の電源出力 ７Ｂ 第２の電源出力 ７Ｃ 第３の電源出力 ８Ａ 第１のフィードバック信号 ８Ｂ 第２のフィードバック信号 ８Ｃ 第３のフィードバック信号 ９ 論理演算回路 １０ 電源制御信号

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 人工衛星搭載用イオンエンジンにおける
   キセノンガスの流量を加減することによりキセノンガス
   を噴射させる複数個並設された流量調整器群と、人工衛
   星の姿勢を地球に対して人工衛星の一定面が常に向くよ
   うに上記複数個の流量調整器群を開閉制御する複数個の
   流量調整器駆動回路と、人工衛星のバッテリーに直列に
   接続され、かつ出力端に上記流量器駆動回路を並列接続
   してなる電源と、上記流量調整器群への駆動信号が予め
   設定した流量調整器動作電圧となるように上記電源に電
   源制御信号を供給する論理演算回路とを具備したことを
   特徴とする人工衛星搭載用イオンエンジンの流量調整器
   制御装置。