[發明專利]航天器太陽翼在軌全壽命周期輸出功率預示方法和系統

有效

• 申請號: 201710813891.6
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107703353B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 姜東升;彭梅;王巍巍
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G01R21/06
• 分類號: G01R21/06
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 溫子云;仇蕾安

1.一種航天器太陽翼在軌全壽命周期輸出功率預示方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、根據太陽翼在軌輸出短路電流I_sct和開路電壓V_oct的遙測數據和地面標校數據，計算在軌各個時刻的太陽翼輸出特性綜合衰減因子；其中，所述太陽翼輸出特性綜合衰減因子分為電流綜合衰減因子F_I和電壓綜合衰減因子F_V，均包括太陽入射角修正、溫度修正和日地距離修正；

所述電流綜合衰減因子F_I和電壓綜合衰減因子F_V的計算方式為：

F_I＝I_sct/I_sc0cosα[1+K_I(T-25)]K_d

F_V＝V_oct/V_oc0[1+K_V(T-25)]

其中，V_oc0、I_sc0分別為對太陽翼壽命初期輸出特性進行地面標校時獲得的開路電壓、短路電流，T為在軌工作溫度，K_I為電流的平均溫度系數，K_V為電壓的平均溫度系數，K_d為日地距離修正因子，α為太陽入射角；

步驟2、擬合得到太陽翼輸出特性綜合衰減因子隨時間的變化曲線F_I(t)和F_V(t)；

步驟3、針對待預示的在軌任意時刻t，根據實時的太陽翼的太陽入射角、在軌工作溫度、日地距離，以及從所述變化曲線F_I(t)和F_V(t)中獲得t時刻的兩個衰減因子，計算太陽翼輸出特性，繼而計算太陽翼的電流電壓I-V曲線，預示太陽翼在軌任意時刻輸出功率。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟1具體為：

步驟11、對太陽翼壽命初期輸出特性進行地面標校，獲得太陽翼壽命初期太陽入射角為0°、在軌工作溫度為25℃、日地距離因子為1時的開路電壓V_oc0、短路電流I_sc0、最大功率點電壓V_mp0、最大功率點電流I_mp0；

步驟12、對太陽翼在軌輸出特性進行測量，獲得在軌各個時刻的開路電壓V_oct、短路電流I_sct；

步驟13、利用地面標校數據和在軌測量數據，計算在軌各個時刻的太陽翼輸出特性綜合衰減因子的值。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于：太陽翼輸出特性綜合衰減因子中包含太陽入射角修正因子、溫度修正因子和日地距離修正因子；所述太陽入射角修正因子是對太陽入射角歸一化，即剔除太陽入射角對輸出短路電流值的影響；所述溫度修正因子是對在軌工作溫度的歸一化修正，將太陽電池在軌工作溫度歸一化到25℃，即剔除溫度對輸出電流值的影響；所述日地距離修正因子是將春秋分時的日地距離修正因子設為1，將航天器日地距離的平方進行歸一化處理，消除日地距離因素導致太陽翼輸出特性差異。