[發明專利]一種用于航天器熱試驗的薄膜型加熱器的布局方法

有效

• 申請號: 202010547824.6
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111661369B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王冬梅;唐賴穎;郭濤;樊友高;張潔;李新宇;劉孟周;張誠;張爽;薛峰;樊星
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本發明提供一種用于航天器熱試驗的薄膜型加熱器的布局方法，所述方法包括：在布局面上劃分若干個外熱流區域；獲取各所述外熱流區域的布局區域，所述布局區域用于設置所述薄膜型加熱器；根據所述薄膜型加熱器的電阻值，從大到小依次選擇所述薄膜型加熱器；從所述布局區域的邊緣向所述布局區域的中心位置依次設置所述薄膜型加熱器。該方法通過三維軟件實現加熱片在外熱流區域的布局，快速、方便，且在后期的調整時，操作方便，大大降低了人工調整加熱片的工作量；在回路設計、支路分配中計算回路及支路阻值、加熱片類型和每類加熱片的數量，避免了人工統計中極易出現的錯檢、漏檢的情況發生，提高了設計質量。

技術領域

本發明涉及航天器外熱流設計領域，具體涉及一種用于航天器熱試驗的薄膜型加熱器的布局方法。

背景技術

外熱流模擬是衛星熱平衡試驗中必須解決的核心問題之一。外熱流的準確度將直接影響衛星熱平衡試驗的溫度水平和試驗誤差，從而影響試驗結果的分析以及在修改衛星熱控設計和熱數學模型中的應用。傳統的衛星外熱流模擬主要有太陽模擬器、紅外加熱器、接觸式電加熱器，在我國應用較多的是紅外加熱器和接觸式電加熱器。

根據整星熱平衡試驗需求，衛星的部分外表面需要安裝外熱流加熱器，通過提供一定的功率，從而實現在軌熱環境的地面模擬。傳統的航天器外熱流設計：根據衛星對該區域的功率要求，將CAD圖紙輪廓取樣區域內布置的不同類型的加熱片分配成為一個或多個回路，完成外熱流設計；此過程中依據設計原則，增減加熱片種類及數量或局部調整加熱片位置、方向等，確保所有回路實施后滿足功率要求、且保證片間連線最短。完成上述的每個階段完全依靠人工完成，第一次布片完成后，如加熱片數量有剩余或阻值差異大于20％，還需要通過局部調整取樣邊界、加熱片位置、更換加熱片種類等重新完成設計，整個過程需多次修改、統計，很容易出現回路加熱片數量、阻值統計和計算錯誤等問題。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種用于航天器熱試驗的薄膜型加熱器的布局方法，以解決上述背景技術中提出的至少一個技術問題。

一種用于航天器熱試驗的薄膜型加熱器的布局方法包括：

在布局面上劃分若干個外熱流區域；

獲取各所述外熱流區域的布局區域，所述布局區域用于設置所述薄膜型加熱器；

根據所述薄膜型加熱器的電阻值，從大到小依次選擇所述薄膜型加熱器；

從所述布局區域的邊緣向所述布局區域的中心位置依次設置所述薄膜型加熱器。

優選地，在所述在布局面上劃分若干個外熱流區域之前，所述方法還包括：

創建若干個不同規格的所述薄膜型加熱器模型，其中，所述薄膜型加熱器模型包括矩形薄膜型加熱器模型和扇形薄膜型加熱器模型，

Z軸垂直于所述矩形薄膜型加熱器模型和所述扇形薄膜型加熱器模型的表面。

優選地，對所述薄膜型加熱器模型賦予電阻，其中，所述電阻的大小與所述薄膜型加熱器的截面面積對應，

大電阻賦予所述截面面積大的所述薄膜型加熱器，小電阻賦予所述截面面積小的所述薄膜型加熱器。

優選地，對所述薄膜型加熱器模型設置參數，所述參數包括所述薄膜型加熱器類型、電阻值及編號。

優選地，定義矩形加熱器族表，所述矩形加熱器族表包括各種所述矩形薄膜型加熱器；

定義扇形加熱器族表，所述扇形加熱器族表包括各種所述扇形薄膜型加熱器。

優選地，在所述布局面上劃分若干個外熱流區域之前，所述方法還包括：

創建航天器模型，在所述航天模型上確定布局面，其中，Z軸法向垂直于所述布局面。