本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星矩陣電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)方法，應(yīng)用于衛(wèi)星矩陣電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)，屬于電子電路
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：衛(wèi)星矩陣電纜網(wǎng)是低頻電纜網(wǎng)的一部分，它是連接矩陣控制器與矩陣用戶設(shè)備之間的低頻電纜網(wǎng)。矩陣電纜網(wǎng)與普通低頻電纜網(wǎng)的區(qū)別在于其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為菊花鏈?zhǔn)交蝾惪偩€式或兩者的組合方式，電纜形式為收攏式，電纜前行過程中，電纜束直徑呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，同時(shí)，電纜的重量與用戶設(shè)備的遍歷順序、矩陣信號分配關(guān)系、電纜走向息息相關(guān)。目前，普通低頻電纜網(wǎng)的接點(diǎn)連接關(guān)系是一對一明確的，電纜連接關(guān)系是電子設(shè)備設(shè)計(jì)完成后即已經(jīng)確定的，因此低頻電纜設(shè)計(jì)的工作重點(diǎn)是進(jìn)行信號接點(diǎn)的匹配，完成電氣信號傳輸通道的設(shè)計(jì)，然后根據(jù)傳輸通道表、儀器設(shè)備布局進(jìn)行電纜走向設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)方法不需要提前考慮遍歷順序、控制信號分配對電纜重量、安裝敷設(shè)等影響，只適用于點(diǎn)對點(diǎn)的設(shè)計(jì)，不適用于一點(diǎn)對多點(diǎn)的矩陣電纜設(shè)計(jì)。而且，現(xiàn)有的電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)是將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)歸為彼此獨(dú)立的設(shè)計(jì)階段，不能適應(yīng)矩陣電纜這種特殊拓?fù)?、收攏式電纜的要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有低頻電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)方法不足，提供一種適用于衛(wèi)星矩陣電纜網(wǎng)的設(shè)計(jì)方法，該方法使衛(wèi)星矩陣電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)合理高效，有效降低矩陣電纜網(wǎng)的重量，保證矩陣電纜網(wǎng)的可移植和可敷設(shè)性。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種衛(wèi)星矩陣電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)方法，該方法包括如下步驟：(1)、根據(jù)衛(wèi)星上的矩陣控制器個(gè)數(shù)、每個(gè)矩陣控制器的矩陣控制端資源容量、矩陣控制器和矩陣用戶設(shè)備在衛(wèi)星艙板的布局、矩陣電纜跨艙方案，確定矩陣信號鏈路組成；(2)、根據(jù)矩陣鏈路組成和每個(gè)矩陣鏈路所包含矩陣用戶設(shè)備的接口形式，確定該矩陣鏈路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；(3)、根據(jù)每條矩陣鏈路中矩陣用戶設(shè)備所在位置和矩陣電纜跨艙方案，確定矩陣鏈路的矩陣信號遍歷順序；(4)、根據(jù)矩陣鏈路中矩陣用戶設(shè)備所在位置，矩陣鏈路的矩陣信號遍歷順序，按照矩陣資源利用最大化的原則，進(jìn)行矩陣信號資源分配，建立待分配矩陣用戶設(shè)備與矩陣控制端的接口電路連接關(guān)系，形成矩陣接點(diǎn)分配表；(5)、根據(jù)矩陣接點(diǎn)分配表，進(jìn)行矩陣信號傳輸通道設(shè)計(jì)形成電纜網(wǎng)傳輸通道表；(6)、根據(jù)電纜網(wǎng)傳輸通道表完成電纜走向設(shè)計(jì)，形成可指導(dǎo)電纜生產(chǎn)、綁扎、敷設(shè)的文件。所述步驟(1)確定各矩陣信號鏈路組成的原則是：在保證矩陣控制器的矩陣控制端資源容量能夠滿足劃撥用戶設(shè)備的資源需求的條件下，將相鄰的矩陣用戶設(shè)備劃撥至同一個(gè)矩陣控制器，如果配備多臺矩陣控制器，則將與控制器相鄰的矩陣用戶設(shè)備劃撥至相應(yīng)的矩陣控制器。所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括菊花鏈、類總線或兩者混合式；菊花鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)適用于用戶設(shè)備設(shè)有矩陣信號輸入、輸出兩個(gè)接口的情況；類總線式結(jié)構(gòu)適用于用戶設(shè)備只設(shè)有一個(gè)矩陣信號接口的情況；如果矩陣鏈路包含上述兩種類型的設(shè)備，則為兩者混合式結(jié)構(gòu)。所述步驟(3)的確定矩陣信號遍歷順序的具體方法為：在矩陣鏈路中，以距離矩陣控制器最遠(yuǎn)的設(shè)備作為起始點(diǎn)，由遠(yuǎn)及近逐次遍歷各用戶設(shè)備或以距離控制器最近的用戶設(shè)備作為起始點(diǎn)，按照由近及遠(yuǎn)的順序遍歷各用戶設(shè)備，確定該用戶設(shè)備遍歷順序，保證矩陣信號為前行，避免前后反復(fù)穿梭、形成環(huán)形電纜。所述信號資源分配的分配原則為：(a)、分區(qū)原則：根據(jù)矩陣用戶設(shè)備所在艙板位置的不同，將矩陣用戶設(shè)備分區(qū)，且兩個(gè)區(qū)域共用“列”資源，但“行”資源不混用；(b)收攏原則：遍歷順序相鄰設(shè)備盡可能多共用行或列，保證電纜遍歷完相鄰設(shè)備后盡快收攏；(c)、少“1”原則：盡量減少1行×n列或m行×1列矩陣資源。傳輸通道設(shè)計(jì)包括：電纜分支設(shè)計(jì)、導(dǎo)線選型、電連接器選型、分線器選型設(shè)計(jì)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)、本發(fā)明通過選取最優(yōu)電纜路徑，首先確定單機(jī)遍歷順序，再以此為依據(jù)進(jìn)行電氣信號設(shè)計(jì)，能有效減少信號同一信號導(dǎo)線在艙板上下設(shè)備之間來回穿梭，減輕電纜重量；同時(shí)，遍歷順序的確定能提前避免電纜設(shè)計(jì)出現(xiàn)環(huán)形結(jié)構(gòu)，確保電纜移植上星的可行性；(2)、本發(fā)明矩陣資源分配按照信號資源最大化的形式分配，且遍歷順序相鄰的單機(jī)盡量共用“行”“列”資源，能進(jìn)一步減輕電纜重量。(3)、本發(fā)明將電氣設(shè)計(jì)與機(jī)械走向設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合在一起，合理規(guī)劃電纜走向，實(shí)現(xiàn)電纜優(yōu)化減重，同時(shí)便于提前規(guī)劃電纜的移植操作、艙體的對接工作，保證了電纜設(shè)計(jì)的有效性。附圖說明圖1為矩陣控制器中的矩陣信號控制簡圖；圖2為本發(fā)明衛(wèi)星矩陣電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)方法流程圖；圖3(a)為菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖3(b)為類總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明矩陣電纜網(wǎng)連接關(guān)系圖；圖5(a)本發(fā)明實(shí)施例矩陣電纜主樹第一種遍歷順序示意圖；圖5(b)本發(fā)明實(shí)施例矩陣電纜主樹第二種遍歷順序示意圖；圖6(a)為對地板跨艙電纜跨艙效果圖；圖6(b)為中板跨艙電纜跨艙效果圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例矩陣設(shè)備布局圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例分線器結(jié)構(gòu)圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例矩陣電纜走向圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。航天器矩陣信號鏈路一般由矩陣主控制器、電連接器、傳輸導(dǎo)線、矩陣負(fù)載、矩陣備控制器五部分組成，如圖1所示。矩陣電纜網(wǎng)為圖中粗線部分，包括電連接器、傳輸導(dǎo)線(含分線器)以及其他輔料。矩陣信號由矩陣控制器產(chǎn)生，一行被拉高，一列被拉低，則有一個(gè)設(shè)備被驅(qū)動。航天器矩陣信號利用了矩陣縱橫排布，行列相交的特點(diǎn)，將用戶設(shè)備配置于行、列信號的交點(diǎn)，將控制設(shè)備配置于行列信號的源端與尾端，源、尾端控制器互為備份，提高了矩陣網(wǎng)絡(luò)的可靠性。通過行列組合的擴(kuò)容特性，提高了單位數(shù)量導(dǎo)線傳輸信號的容量，有效降低了電纜網(wǎng)的重量。矩陣電纜從控制器出發(fā)，依次訪問各矩陣設(shè)備的順序稱為矩陣設(shè)備的遍歷順序。遍歷順序體現(xiàn)了矩陣電纜的布線方式，優(yōu)化的矩陣設(shè)備遍歷順序，可以避免行、列導(dǎo)線在矩陣設(shè)備之間的來回穿梭，有效減輕電纜重量，同時(shí)，遍歷順序的優(yōu)化，便于電纜的安裝和敷設(shè)，避免出現(xiàn)環(huán)形的電纜結(jié)構(gòu)，保證電纜從地面移植到航天器的可行性，即可移植性。本發(fā)明在吸收多個(gè)型號矩陣電纜網(wǎng)研制經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提供了一種衛(wèi)星矩陣電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)方法。在電纜設(shè)計(jì)初期建立矩陣電纜遍歷順序的概念，結(jié)合衛(wèi)星儀器、設(shè)備布局充分考慮電纜的走向、裝配，在確定遍歷順序之后，充分考慮矩陣電纜的收攏特性和矩陣擴(kuò)容特性來進(jìn)行矩陣接點(diǎn)的編排。如圖2所示，該方法包括如下步驟：(1)、根據(jù)衛(wèi)星上的矩陣控制器個(gè)數(shù)、每個(gè)矩陣控制器的矩陣控制端資源容量、矩陣控制器和矩陣用戶設(shè)備在衛(wèi)星艙板的布局、電纜跨艙方案，確定矩陣信號鏈路組成；矩陣控制器一般包含若干個(gè)矩陣控制端，例如16×8，24×16等大小不一的矩陣控制端，各控制端容量有限，只能驅(qū)動部分矩陣用戶設(shè)備。因此，確定各矩陣信號鏈路組成的原則是：在保證矩陣控制器的矩陣控制端資源容量能夠滿足劃撥用戶設(shè)備的資源需求的條件下，將相鄰的矩陣用戶設(shè)備劃撥至同一個(gè)矩陣控制器，如果配備多臺矩陣控制器，則將與控制器相鄰的矩陣用戶設(shè)備劃撥至相應(yīng)的矩陣控制器。(2)、根據(jù)矩陣鏈路組成和每個(gè)矩陣鏈路所包含矩陣用戶設(shè)備的接口形式，確定該矩陣鏈路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；3(a)為菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖3(b)為類總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。菊花鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)適用于用戶設(shè)備設(shè)有矩陣信號輸入、輸出兩個(gè)接口的情況；類總線式結(jié)構(gòu)適用于用戶設(shè)備只設(shè)有一個(gè)矩陣信號接口的情況；如果矩陣鏈路包含上述兩種類型的設(shè)備，則為兩者混合式結(jié)構(gòu)，如圖4所示。(3)、根據(jù)每條矩陣鏈路中矩陣用戶設(shè)備所在位置和電纜跨艙方案，確定矩陣鏈路的矩陣信號遍歷順序，綜合考慮電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)的相互關(guān)系，從電纜的可實(shí)施性、輕量化的角度，確定電纜的最優(yōu)路徑。具體方法為：以距離矩陣控制器最遠(yuǎn)的設(shè)備作為起始點(diǎn)，由遠(yuǎn)及近逐次遍歷各用戶設(shè)備或以距離控制器最近的用戶設(shè)備作為起始點(diǎn)，按照由近及遠(yuǎn)的順序遍歷各用戶設(shè)備，確定該用戶設(shè)備遍歷順序，保證矩陣信號為前行，避免前后反復(fù)穿梭、形成環(huán)形電纜。如果設(shè)備分布在隔板兩側(cè)，且設(shè)備大致平鋪于兩側(cè)艙板自上而下的空間，為便于電纜安裝，則遍歷順序優(yōu)選圖5(a)所示；如果設(shè)備分布于隔板兩側(cè)，且隔板一側(cè)設(shè)備位于艙板上半部分，則遍歷順序優(yōu)選圖5(b)所示。(4)、根據(jù)矩陣鏈路中矩陣用戶設(shè)備所在位置，矩陣鏈路的矩陣信號遍歷順序，按照矩陣資源利用最大化的原則，進(jìn)行矩陣信號資源分配，建立待分配矩陣用戶設(shè)備與矩陣控制端的接口電路連接關(guān)系，形成矩陣資源分配表。矩陣信號資源分配的方法為：根據(jù)被分配矩陣控制器中的控制模塊相應(yīng)的矩陣資源，生成分配表格，采用二維網(wǎng)格圖形化方式顯示，網(wǎng)格上的每個(gè)單元格行號、列號分別與被分配矩陣控制器中的控制模塊的正線序號和回線序號對應(yīng)；然后將分配表格進(jìn)行分區(qū)；將矩陣用戶設(shè)備的共正線和/或共回線的遙測或者遙控參數(shù)組成可視化參數(shù)等效模型；所述可視化參數(shù)等效模型為與分配頁面相同形式的二維網(wǎng)格；通過外部指令將可視化參數(shù)等效模型嵌入到分配頁面中；將遙控參數(shù)等效模型和分配頁面相應(yīng)位置的每個(gè)單元格進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成矩陣資源分配表；按照星上設(shè)備遍歷順序，生成矩陣的矩陣節(jié)點(diǎn)分配表并輸出。矩陣信號資源分配的分配原則為：(a)、分區(qū)原則：根據(jù)矩陣用戶設(shè)備所在艙板位置的不同，將矩陣用戶設(shè)備分區(qū)，例如分為+x區(qū)設(shè)備、-x區(qū)設(shè)備，則矩陣控制器的大矩陣也對應(yīng)劃分為+x區(qū)資源、-x區(qū)資源，為減少線纜交叉共用，兩個(gè)區(qū)域共用“列”資源，但“行”資源不混用；(b)、收攏原則：遍歷順序相鄰設(shè)備盡可能多共用行或列，保證電纜遍歷完相鄰設(shè)備后盡快收攏；(c)、少“1”原則：為擴(kuò)大矩陣資源的利用率，應(yīng)盡量減少1行×n列或m行×1列矩陣資源。例如用戶設(shè)備的資源需求為5條，則矩陣控制器為其分配2行×3列或3行×2列矩陣資源。(5)、根據(jù)矩陣資源分配表，進(jìn)行矩陣信號傳輸通道設(shè)計(jì)形成電纜網(wǎng)傳輸通道表，所述信號傳輸通道設(shè)計(jì)包括：電纜分支設(shè)計(jì)、導(dǎo)線選型、電連接器選型、分線器選型設(shè)計(jì)；所述信號傳輸通道設(shè)計(jì)包含電纜分支設(shè)計(jì)，導(dǎo)線選型、電連接器選型、分線器選型設(shè)計(jì)。(6)、根據(jù)電纜網(wǎng)傳輸通道表完成電纜走向設(shè)計(jì)，形成可指導(dǎo)電纜生產(chǎn)、綁扎、敷設(shè)的文件。衛(wèi)星矩陣電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)為設(shè)計(jì)步驟和各步驟內(nèi)方案的選取原則，以中心承力筒式衛(wèi)星為例，矩陣電纜設(shè)計(jì)工作開展之前，存在以下幾個(gè)總體輸入條件：(1)、矩陣電纜跨艙方案矩陣電纜跨艙方案是衛(wèi)星總體在矩陣電纜設(shè)計(jì)初期綜合評估衛(wèi)星對矩陣電纜網(wǎng)重量、總裝操作便利性的需求確定的。矩陣電纜跨艙方案一般包括兩種：①對地板跨艙便于電纜敷設(shè)與總裝操作，但電纜重量一般不是最優(yōu)，如圖6(a)所示。②中板跨艙重量優(yōu)化，但通常會增加衛(wèi)星總裝操作的復(fù)雜性，如圖6(b)所示。以承力筒式衛(wèi)星為例，本實(shí)施例選擇對地板跨艙方案。(2)、衛(wèi)星配置矩陣設(shè)備包含一臺矩陣控制器，設(shè)備代號為cm，6臺矩陣終端，分別為終端1～終端6，設(shè)備代號為m1～m6。(3)、用戶設(shè)備布局a板用戶設(shè)備為終端4～6(m4～m6)，+x側(cè)為終端4、5，-x側(cè)為終端6，如圖7(a)所示。b板用戶設(shè)備為矩陣控制器(cm)、終端1～3(m1～m3)，+x側(cè)為矩陣控制器、終端1，-x側(cè)為終端2、3。如圖7(b)所示。(4)、矩陣控制器(cm)及其功能配置矩陣控制器包含兩個(gè)控制模塊：(4.1)矩陣1(ma1)：矩陣資源容量為8行×4列，共32條容量。包含接插件(主份)和接插件(備份)，主份接插件代號為ma1-x1，備份接插件代號為ma1-x2，電連接器類型均為j36a-17zj；(4.2)矩陣2(ma2)：矩陣資源容量為6行×3列，共18條容量。包含接插件(主份)和接插件(備份)，主份接插件代號為ma2-x1，備份接插件代號為ma2-x2，電連接器類型均為j36a-17zk；矩陣控制器4只矩陣插頭為ma1-x1、ma1-x2、ma2-x1、ma2-x1，其接口數(shù)據(jù)單分別為表1-1、表1-2、表1-3、表1-4，如下：表1-1矩陣控制器ma1-x1接口數(shù)據(jù)單設(shè)備名稱：矩陣控制器設(shè)備代號：cm電連接器代號ma1-x1電連接器類型j36a-17zj信號接點(diǎn)信號名稱電壓/v電流/a1空//2矩陣指令行1主份(ma1)280.53矩陣指令行2主份(ma1)280.54矩陣指令行3主份(ma1)280.55矩陣指令行4主份(ma1)280.56矩陣指令行5主份(ma1)280.57矩陣指令行6主份(ma1)280.58矩陣指令行7主份(ma1)280.59空//10矩陣指令行8主份(ma1)280.511矩陣指令列1主份(ma1)00.512矩陣指令列2主份(ma1)00.513矩陣指令列3主份(ma1)00.514矩陣指令列4主份(ma1)00.515空//16空//17空//表1-2矩陣控制器ma1-x2接口數(shù)據(jù)單表1-3矩陣控制器ma2-x1接口數(shù)據(jù)單表1-4矩陣控制器ma2-x2接口數(shù)據(jù)單電連接器代號ma2-x2電連接器類型j36a-17zk信號接點(diǎn)信號名稱電壓/v電流/a1空//2矩陣指令行1備份(ma2)280.53矩陣指令行2備份(ma2)280.54矩陣指令行3備份(ma2)280.55矩陣指令行4備份(ma2)280.56矩陣指令行5備份(ma2)280.57矩陣指令行6備份(ma2)280.58空//9空//10空//11矩陣指令列1備份(ma2)00.512矩陣指令列2備份(ma2)00.513矩陣指令列3備份(ma2)00.514空//15空//16空//17空//終端1、終端5的接口數(shù)據(jù)單相同，對指令信號需求為5條，信號接口包含輸入接口、輸出接口，適用于菊花鏈形式的拓?fù)漕愋?，接點(diǎn)定義如下表2所示。表2終端1、5接口數(shù)據(jù)單終端2、終端4接口數(shù)據(jù)單相同，對指令信號需求為2條，信號接口為單份，適用于類總線形式的拓?fù)漕愋停狱c(diǎn)定義如下表3所示。表3終端2、4接口數(shù)據(jù)單設(shè)備名稱：終端2/終端4設(shè)備代號：m2/m4電連接器代號m2-x2/m4-x2電連接器類型j36a-17zj信號接點(diǎn)信號名稱電壓/v電流/a1空//2切換開關(guān)j1-j2指令r(輸入)280.53切換開關(guān)j2-j3指令r(輸入)280.54切換開關(guān)j1-j2指令地c(輸入)00.55切換開關(guān)j2-j3指令地c(輸入)00.56空//7～17預(yù)留接點(diǎn)為非矩陣指令信號//終端3、終端6接口數(shù)據(jù)單相同，對指令信號需求為3條，信號接口為單份，適用于類總線形式的拓?fù)漕愋停狱c(diǎn)定義如下表4所示。表4終端3、6接口數(shù)據(jù)單以該中心承力筒式衛(wèi)星為例，相應(yīng)的電纜設(shè)計(jì)步驟如下：(1)、確定矩陣信號鏈路組成分析矩陣控制器包含兩個(gè)控制模塊，ma1包含32條控制資源，ma2包含18條控制資源。a板終端設(shè)備的指令需求為2+5+3＝10條，b板終端為設(shè)備的指令需求為5+2+3＝10條?？紤]到a板設(shè)備布局相鄰，矩陣資源需求數(shù)量可以由ma1來滿足，則構(gòu)建ma1矩陣鏈，包含終端設(shè)備4～6；b板設(shè)備布局相鄰，矩陣資源需求數(shù)量可以由ma2來滿足，則構(gòu)建ma2矩陣鏈，包含終端設(shè)備1～3。(2)、確定矩陣鏈路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)終端1、5適用于菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)?，終端2～4、6適用于類總線式拓?fù)?。ma1矩陣鏈路包含終端4～6，應(yīng)為菊花鏈與類總線混合式拓?fù)洌籱a2矩陣鏈路包含終端1～3，應(yīng)為菊花鏈與類總線混合式拓?fù)洹?3)、確定矩陣鏈路的矩陣信號遍歷順序?yàn)楸阌陔娎|的安裝敷設(shè)，矩陣電纜走向應(yīng)避免圍繞隔板形成環(huán)形，因此+x側(cè)與-x側(cè)之間互聯(lián)的電纜應(yīng)注意電纜的往返路徑相同，便于敷設(shè)?？紤]到矩陣終端設(shè)備的遍歷順序是從控制器出發(fā)，依次遍歷各終端設(shè)備，結(jié)構(gòu)布局相鄰的設(shè)備，遍歷順序應(yīng)臨近，遍歷順序按照終端設(shè)備距離矩陣控制器由近及遠(yuǎn)的順序排列，如下：(1)ma1矩陣鏈位于a板，矩陣控制器位于b板+x側(cè)，ma1的矩陣電纜從b板+x側(cè)出發(fā)，穿越中板，首先訪問a板+x側(cè)設(shè)備，再訪問a板-x側(cè)設(shè)備，最后返回b板+x側(cè)。遍歷順序?yàn)椋壕仃嚳刂破?、終端4、終端5、終端6。(2)ma2矩陣鏈位于b板，遍歷順序?yàn)椋壕仃嚳刂破?、終端1、終端2、終端3。(3)、矩陣信號資源分配(3.1)ma1矩陣資源分配為盡量減少信號線長度，矩陣資源根據(jù)終端設(shè)備所在衛(wèi)星艙板的位置進(jìn)行分配，r1～r3為a板+x區(qū)，r5～r6為a板-x區(qū)，兩個(gè)區(qū)域共用“列”，不共用“行”；+x區(qū)遍歷順序相鄰的設(shè)備盡量共用行或列，減少多余信號線從矩陣控制器傳輸。ma1矩陣資源分配。如表5所示：表5ma1矩陣資源分配表設(shè)備名稱矩陣控制器c1c2c3c4設(shè)備代號cmr1m4-x2m4-x2m5-x2m5-x2*r1矩陣代號ma1r2m5-x2m5-x2*r2指令/遙測矩陣指令分配r3m5-x2m5-x2*r3分區(qū)名稱劃分結(jié)果r4*r4a板+x區(qū)【r1～r3,c1～c4】r5m6-x2m6-x2*r5a板-x區(qū)【r5～r6,c1～c2】r6m6-x2m6-x2*r6r7*r7r8*r8*c1*c2*c3*c4根據(jù)上述資源分配表，以及各設(shè)備的接口數(shù)據(jù)單，將矩陣控制器與終端設(shè)備資源進(jìn)行一對一分配，形成矩陣接點(diǎn)表，如表6所示：6ma1矩陣接點(diǎn)分配表(3.2)、ma2矩陣資源分配為盡量減少信號線長度，矩陣資源根據(jù)終端設(shè)備所在衛(wèi)星艙板的位置進(jìn)行分配，r1～r3為b板+x區(qū)，r4～r5為a板-x區(qū)，兩個(gè)區(qū)域共用“列”，不共用“行”；+x區(qū)遍歷順序相鄰的設(shè)備盡量共用行或列，減少多余信號線從矩陣控制器傳輸。ma2矩陣資源分配如表7所示：表7ma2矩陣資源分配表設(shè)備名稱矩陣控制器c1c2c3設(shè)備代號cmr1m1-x2m1-x2*r1矩陣代號ma2r2m1-x2m1-x2*r2指令/遙測矩陣指令分配r3m1-x2m1-x2*r3分區(qū)名稱劃分結(jié)果r4m2-x2m3-x2m3-x2*r4a板+x區(qū)【r1～r3,c1～c2】r5m2-x2m3-x2m3-x2*r5a板-x區(qū)【r4～r5,c1～c3】r6*r6*c1*c2*c3根據(jù)上述資源分配表，以及各設(shè)備的接口數(shù)據(jù)單，將矩陣控制器與終端設(shè)備資源進(jìn)行一對一分配，形成矩陣接點(diǎn)表，如表8所示：表8ma2矩陣接點(diǎn)分配表(4)矩陣信號傳輸通道設(shè)計(jì)傳輸通道設(shè)計(jì)是矩陣電纜的電氣設(shè)計(jì)，傳輸通道指矩陣信號傳遞的物理通道，包含電纜分支設(shè)計(jì)，導(dǎo)線選型、電連接器選型、分線器選型設(shè)計(jì)等。矩陣信號傳輸通道設(shè)計(jì)根據(jù)上述單機(jī)遍歷順序、跨艙方案、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、矩陣資源分配進(jìn)行。一個(gè)矩陣采用一根電纜，一個(gè)用戶設(shè)備對應(yīng)一個(gè)電纜分支。ma1矩陣鏈路構(gòu)成1根大電纜，電纜分支包含w01、w01-1、w01-2；ma2矩陣鏈路構(gòu)成1根大電纜，電纜分支包含w02、w02-1、w02-2；導(dǎo)線負(fù)載電纜為0.5a，電流較小，考慮電流一級降額。電連接器類型選擇矩陣設(shè)備端電連接器匹配的類型，導(dǎo)線、分線器的選用應(yīng)滿足航天器在軌環(huán)境需求，元器件的電流、溫度降額應(yīng)滿足i級降額。針對矩陣信號傳輸要求，一般選用標(biāo)準(zhǔn)密度電連接器傳輸信號，如j14a、d-sub、j6w等類型。分線器是類總線式電纜結(jié)構(gòu)的擴(kuò)線元器件，實(shí)現(xiàn)信號線1進(jìn)2出的擴(kuò)線功能，結(jié)構(gòu)如圖8所示。具體的傳輸通道表如下，表中包含了：分支信息、信號名稱、導(dǎo)線規(guī)格、分線器標(biāo)識等，其中，分線器標(biāo)識欄注明了所需設(shè)置分線器的位置及分線器標(biāo)識。根據(jù)上述輸入條件設(shè)計(jì)了該實(shí)例衛(wèi)星的矩陣信號傳輸通道表，見表9。表9矩陣信號傳輸通道表這個(gè)步驟完成后，可以將遍歷順序、矩陣資源分配為輸入條件，電纜網(wǎng)傳輸通道表為輸出文件，核對輸入與輸出的一致性，重新評估遍歷、拓?fù)洹⒕仃囐Y源分配的可行性，如果存在很大優(yōu)化空間，將返回前面的步驟進(jìn)行反復(fù)設(shè)計(jì)。(5)矩陣電纜走向設(shè)計(jì)根據(jù)電纜網(wǎng)傳輸通道表完成電纜走向設(shè)計(jì)，形成可指導(dǎo)電纜生產(chǎn)、綁扎、敷設(shè)的文件。所述可指導(dǎo)電纜生產(chǎn)的文件可以是兩種形式，一種是電纜分支長度表，分別標(biāo)注各分支電纜上相關(guān)聯(lián)電連接器之間的電纜長度；一種是電纜走向模板圖，如圖9所示。實(shí)際設(shè)計(jì)中，電纜走向設(shè)計(jì)圖信息會更豐富，包含接插件信息、分線器標(biāo)識所在位置等。衛(wèi)星儀器設(shè)備布局、電纜網(wǎng)走向設(shè)計(jì)應(yīng)方便設(shè)備安裝和電纜網(wǎng)的安裝及拆卸，矩陣電纜網(wǎng)布局應(yīng)方便連接器插拔與緊固，布應(yīng)有足夠的靈活度和合適長度。矩陣電纜網(wǎng)與高頻電纜分束布線，且遠(yuǎn)離輻射源。矩陣電纜布線上，通常采用不同顏色的綁線，對不同的矩陣鏈路進(jìn)行綁扎區(qū)分，便于識別檢測。同一矩陣鏈路內(nèi)的矩陣指令導(dǎo)線與矩陣遙測導(dǎo)線應(yīng)單獨(dú)綁扎，無法拆分時(shí)，合為一束。為便于矩陣電纜的安裝敷設(shè)，矩陣主樹電纜應(yīng)為單向前行，嚴(yán)禁成環(huán)。矩陣電纜網(wǎng)從分叉點(diǎn)至用戶設(shè)備接插件的距離原則上小于300mm。矩陣電纜走線應(yīng)滿足走線最短、電磁兼容性最好的條件，通常電纜束直徑不超過5cm。線纜每隔一定長度用尼龍?jiān)鷰Ч烤o在結(jié)構(gòu)上，避免走線經(jīng)過尖銳、粗糙和堅(jiān)硬的邊緣。矩陣電纜在成形、布局、綁扎和固定過程中應(yīng)避免使導(dǎo)線、端子和電連接器承受過應(yīng)力。同樣，這個(gè)步驟完成之后，根據(jù)矩陣設(shè)備遍歷順序，矩陣電纜傳輸通道表，衛(wèi)星儀器設(shè)備布局，復(fù)核矩陣電纜走向圖，確保電纜走向不成環(huán)，電纜走向與遍歷順序相符，接插件、分線器標(biāo)識與傳輸通道表標(biāo)識一致。如果復(fù)核結(jié)果正確，則該電纜設(shè)計(jì)完成。如果復(fù)核結(jié)果存在錯(cuò)誤，則返回前面的步驟，開展修正設(shè)計(jì)。還可以根據(jù)電纜布線結(jié)果預(yù)估電纜的重量及可移植性，如果存在很大優(yōu)化空間，將返回第2步進(jìn)行反復(fù)設(shè)計(jì)。在本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下，已經(jīng)順利完成了多顆衛(wèi)星的矩陣電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)研制工作，設(shè)計(jì)效率高，產(chǎn)品重量輕，電纜移植可行，信號通道傳輸無誤，已得到充分驗(yàn)證。在后續(xù)航天器研制中矩陣電纜網(wǎng)也將得到廣泛應(yīng)用，例如在dfh-4e平臺、東五平臺、全電推平臺上矩陣電纜網(wǎng)將大量使用。本發(fā)明說明書中未進(jìn)行詳細(xì)描述部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。當(dāng)前第1頁12