[發明專利]一種不同區域溫度一致性高可靠自主控溫方法和系統

有效

• 申請號: 202011140980.7
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112181023B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 侯蕾;陳重華;吳侃侃;周軍;吳遠波;趙彥;李超博;楊偉平;盧丹
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種不同區域溫度一致性高可靠自主控溫方法，包括如下步驟：端差控溫使能狀態判斷步驟、端溫度采集步驟、端溫度與設定最高閾值比較步驟、端溫度與設定最低閾值比較步驟、端差閾值判斷步驟、加熱回路驅動步驟和固定延時步驟。本發明通過循環執行上述步驟，進行衛星端溫度的動態采集和熱控驅動，確保端溫度的溫度偏差在允許范圍內，實現高精度的端差控溫。本發明具有工程驗證簡單，應用靈活，針對于大面積、分散式熱控容易引起結構熱變形導致系統性能參數下降的問題，提出了端差控溫的方法，滿足衛星的大型天線與結構熱控設計需求。

技術領域

本發明涉及衛星熱控技術領域，具體地，涉及一種不同區域溫度一致性高可靠自主控溫方法和系統。

背景技術

以前衛星熱控需求主要針對于局部的空間、相對獨立的產品實施熱控控制，隨著衛星領域的不斷發展，衛星系統的熱控需求也提出了新的變化，提出了大面積、分散式的熱控的需求，同時對于熱控引起的熱變形提出了嚴格的要求。受限于衛星體積、重量、成本等的約束，無法采用高精度測溫控溫設備，如：鉑電阻測溫方式，雖然精度高，但對于大面積、分散式的熱控需求會大大增加衛星的重量和成本。雖然針對于大面積、分散式的熱控的需求也可以采用靈活的、小型的分布式控溫設備，但是無法滿足熱變形的需求，因此需要采用一種新的方法同時滿足熱控和熱變形的需求。

經過檢索，在衛星熱控領域，該領域研究人員針對衛星熱控設計已提出多種方法。專利文獻CN104750137A公開了一種基于查找表的衛星控溫數據處理方法，該現有技術提出以熱敏電阻溫度與熱敏電阻所在測溫回路的電壓，建立查找表，實現控溫的方法。未涉及應用衛星測點之間溫度偏差并實現高精度端差控溫的方法，不能解決本發明提出的一種不同區域溫度一致性高可靠自主控溫方法。

專利文獻CN104102245A公開了一種提高衛星控溫精度的熱控裝置及熱控方法，該現有技術包括加熱片、隔熱墊、長方體和隔熱材料；長方體的底面作為設備安裝底板，長方體的其他五個面整體作為溫控盒。未涉及衛星不同位置的測點之間的溫度偏差的控制方法，不能解決本發明提出的一種不同區域溫度一致性高可靠自主控溫方法。

因此，目前尚無針對大面積、分散式熱控的不同位置間溫度偏差的控制方法，去解決因不同位置的控溫偏差導致星體結構熱變形的問題。針對這一情況，亟需開展一種低成本、高效率的端差控制方法解決上述問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種不同區域溫度一致性高可靠自主控溫方法，是一種針對衛星大面積、分散式端差熱控方法。根據衛星熱控系統提供的最高溫和最低溫兩種極限溫度場，通過將其溫度場映射入結構有限元模型中，利用結構分析軟件完成了星體結構的熱變形分析，提出被控件允許的熱控端差閾值范圍。通過傳感器對測點溫度的采集，判斷當前溫度所有的區間，對加熱器實施開關控制，使被控件的溫度在允許的范圍，同時實現不同測點間的溫度偏差在熱控端差閾值范圍內。測溫時對于無效測點或者故障的測點進行剔除，保證測試溫度的準確性。本發明具有工程驗證簡單，應用靈活，應用前景廣泛的優點。

根據本發明提供的一種不同區域溫度一致性高可靠自主控溫方法，包括如下步驟：

端差控溫使能狀態判斷步驟：首先啟動端差控溫，判斷端差控溫使能是否允許，如果為使能狀態則進入端差控溫程序；如果為禁能狀態則繼續周期判斷是否為使能狀態；

端溫度采集步驟：進入端差控溫程序之后對衛星的測點進行端溫度采集；

端溫度與設定最高閾值比較步驟：判斷采集的端溫度是否超過測點設定的最高閾值，如果超過設定最高閾值，關閉所有加熱回路，返回端溫度采集步驟重新執行；如果沒有超過設定最高閾值，則進入端溫度與設定最低閾值比較步驟的判斷；

端溫度與設定最低閾值比較步驟：判斷采集的端溫度是否低于測點設定的最低閾值，如果低于設定最低閾值，開啟所有加熱回路，返回端溫度采集步驟重新執行；如果沒有低于設定最低閾值，則進入端差閾值判斷步驟；