[發(fā)明專利]航天器可變功率高精度控溫方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111007564.4
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113625803A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張旭光;張海;鄒億;徐亮;杜洋;査宏瑞;靳春帥
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發(fā)明提供了一種航天器可變功率高精度控溫方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及設(shè)備，包括：步驟1：通過可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)多路同時(shí)電平/脈沖邏輯，對所有處于關(guān)閉狀態(tài)的加熱器進(jìn)行上電；步驟2：通過溫度測量電路反應(yīng)被測目標(biāo)的溫度變化；步驟3：通過溫度采集電路周期性采集多路被測目標(biāo)溫度；步驟4：通過處理器對被測目標(biāo)控溫閾值進(jìn)行調(diào)整和準(zhǔn)禁控制；步驟5：根據(jù)上一周期采集的被測目標(biāo)實(shí)時(shí)溫度和控溫閾值，對加熱器進(jìn)行溫度控制。本發(fā)明在不改變航天器控溫硬件電路的前提下，通過可編程邏輯器件軟件和處理器軟件功能的調(diào)整實(shí)現(xiàn)航天器高精度控溫的特殊要求，在一定程度上降低了熱控的峰值功耗，具有一定的推廣性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在軌航天器高精度溫度控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種航天器可變功率高精度控溫方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及設(shè)備。

背景技術(shù)

航天器在軌飛行期間，受軌道、日照、輻照等空間環(huán)境影響，需要對一些特定目標(biāo)進(jìn)行高精度溫度控制，在不改變原有控溫電路的模式下，通過優(yōu)化處理器軟件和可編程邏輯器件軟件功能，可以實(shí)現(xiàn)控溫目標(biāo)的高精度溫度控制，具有較好的適用性和推廣性。

專利文獻(xiàn)CN103412590A公開了一種適用于空間遙感相機(jī)的高精度控溫方法，該專利根據(jù)相機(jī)控溫區(qū)域的熱特性參數(shù)θ、其它控溫區(qū)域溫度測量值Ti、以及對本控溫區(qū)域傳熱影響的熱關(guān)聯(lián)系數(shù)αi、外熱流Qout綜合進(jìn)行熱流量計(jì)算，采用熱量預(yù)示的方法進(jìn)行控溫，然而未涉及加熱器脈沖閾值及降功耗設(shè)計(jì)概念。

專利文獻(xiàn)CN105383714A公開了一種星載主動控溫系統(tǒng)，該專利構(gòu)建了控溫系統(tǒng)包括電控隔熱屏、電加熱器、LHP蒸發(fā)器、LHP輻射器，通過熱管網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行熱量交換，然而未涉及加熱器脈沖閾值及降功耗設(shè)計(jì)概念。

專利文獻(xiàn)CN108803728A公開了一種航天器用自調(diào)節(jié)控溫加熱器，該專利通過自調(diào)節(jié)控溫加熱器PTC加熱元件實(shí)現(xiàn)自主控溫，然而未涉及加熱器脈沖閾值及降功耗設(shè)計(jì)概念。

專利文獻(xiàn)CN104731131A(申請?zhí)枺篊N201410648692.0)公開了一種航天器熱真空試驗(yàn)溫度控制方法。該方法包括步驟：使用兩個(gè)測量范圍不同的測溫儀，同時(shí)對激光加熱中心位置進(jìn)行測量，分別獲得兩個(gè)測量范圍的平均溫度T1、T2；將兩個(gè)平均溫度的比值T1/T2作為PID控制器中比例和積分時(shí)間系數(shù)的整定參數(shù)，根據(jù)T1/T2的變化對比例和積分時(shí)間系數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線整定，利用整定過的系數(shù)通過PID控制獲得當(dāng)前加熱功率的變化值；根據(jù)所述變化值調(diào)整加激光的輸出功率。然而該專利未涉及加熱器脈沖閾值及降功耗設(shè)計(jì)概念。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種航天器可變功率高精度控溫方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明提供的航天器可變功率高精度控溫方法，包括：

步驟1：通過可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)多路同時(shí)電平/脈沖邏輯，對所有處于關(guān)閉狀態(tài)的加熱器進(jìn)行上電；

步驟2：通過溫度測量電路反應(yīng)被測目標(biāo)的溫度變化；

步驟3：通過溫度采集電路周期性采集多路被測目標(biāo)溫度；

步驟4：通過處理器對被測目標(biāo)控溫閾值進(jìn)行調(diào)整和準(zhǔn)禁控制；

步驟5：根據(jù)上一周期采集的被測目標(biāo)實(shí)時(shí)溫度和控溫閾值，對加熱器進(jìn)行溫度控制。

優(yōu)選的，被測目標(biāo)實(shí)時(shí)溫度為T₀，被測目標(biāo)的控溫閾值下限為T_L，被測目標(biāo)的控溫閾值上限為T_H，當(dāng)T₀＜T_L時(shí)打開該路加熱器，當(dāng)T₀＞T_H時(shí)關(guān)閉加熱器。