转发器CFS机制设计

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负责人：马志伟(BG7ZDQ)、机蓝蓝(BI4PYM)
链接文献：通信与链路体制设计文档

术语定义：

• CFS：控制失效安全

引言：

依据卫星任务定义书，本卫星的主要任务为：

• 开展卫星平台测试
• 提供FM话音转发业务

即：FM话音转发器与卫星平台同级。这决定了转发器应在TT&C控制故障后能够正常运行，控制失效安全（CFS）设计因此被提出。

目前，一共提出了三种CFS方案：

方案1：记忆型继电器开关

方案1使用记忆型继电器。该类型继电器在接到来自MCU的控制电平后将长期保持在指定的开启或关闭模式。

当卫星处于平台检查、安全模式等状态时，该继电器将被设置为断路，以关闭转发器。若在此期间，MCU控制发生失效，继电器模式将无法转换，仍然会导致转发器在丢失控制后无法工作。

经过讨论与分析，该方案无法达成CFS目的。

方案2：常开型MOSFET开关

方案2使用P-MOSFET，由源极串联一颗电阻后控制栅极，构成常开式开关。

当转发器需要关闭时，由MCU的控制IO拉低MOSFET栅极，断开电源，转发器关闭。当转发器需要开启时，IO由下拉态改为高阻态，转发器开启。

原设计基于控制IO在MCU故障后将自动恢复高阻态的假设。但MCU故障行为难以预期，无法保证故障后的控制IO状态。

经过讨论与分析，该方案同样存在潜在问题。

方案3：计时器型中断控制开关

方案3设计了中断控制式的计时器开关电路。

该电路在上电后会保持断开，并开始计时。

• 若在计时范围内MCU提供中断输入，则计时器重置，电路保持断开，转发器关闭。
• 若在计时范围内MCU未提供中断输入，待计时结束，电路接通，转发器开启。

该方案尚未有实质性证据表明存在问题，应较为可靠。