一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法及装置，包括如下步骤：a：模拟轨道与姿态的热流数据,获取热耗数据公式C；b:根据多个不同的卫星基本信息S，获取不同的卫星的热耗数据Cs；c：接收所述热耗数据Cs；d：基于薄膜电加热片实现所述热耗数据Cs的热流输出。e：相隔时刻t，重复执行步骤a至步骤d，通过微小卫星热模型结合轨道与姿态模块仿真得到的热流数据分析出微小卫星外表面各路薄膜电加热器的模拟加热功耗，实现了热流输出的功率输出数据，并通过调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制装置，控制热流输出，本发明专利技术操作简单，使用方便，具有极高的科研价值。

A control method and device for simulating the temperature and heat flux outside the orbit of micro satellite

The present invention provides a control method and device for regulating micro satellite orbit outside the temperature of heat flux simulation, which comprises the following steps: A: heat flow data simulation of orbit and attitude, to obtain the heat consumption data formula C; b: according to a number of different satellite S basic information, access to different satellite data: C Cs heat consumption; receiving the heat consumption data Cs; D: heat output film electric heating to achieve the heat consumption data based on Cs. E: at time t, repeat step a to step D, the heat flux data obtained by micro satellite orbit and attitude model combined with thermal simulation analysis module to simulate heating power consumption of micro satellite external surface each film electric heater, the heat output power output data, and by means of external temperature and heat flux simulation of micro satellite orbit regulation and control of heat flux output, the invention has the advantages of simple operation, convenient use, has very high scientific value.

【技术实现步骤摘要】
一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法及装置
本专利技术属于航天器地面真空热试验领域，具体地，涉及一种微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法及装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，航天器在对地应用、太空探测和星际飞行等空间
取得了巨大的成功，其中航天器热控制是航天器开展空间探测活动必不可少的一个技术保障，目前，复杂恶劣的空间环境对航天器热控系统提出了新的挑战。卫星热平衡试验验证热控设计是热控系统的重要工作之一。传统的卫星外热流模拟大多采用红外加热笼、红外灯阵等试验系统，此类试验系统属于非接触式加热，且成本较高，该试验系统主要针对于大型卫星进行模拟，但在科技高速发展以及成本控制的前提下，微小卫星行业得到了快速的发展，即重量小于100KG，传统的模拟实验是通过非接触式加热，由于微小型卫星体积较小，所以非接触式加热对于微小型卫星来说误差过大，无法施加试验误差范围内的外热流。而目前，并没有一种针对于微小型卫星准确的轨外温度热流模拟的控制方法及装置。
技术实现思路
针对现有技术存在的技术缺陷，本专利技术的目的是提供一种微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法及装置，根据本专利技术的一个方面，提供了一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法，其用于减少热流模拟试验的温度误差，包括如下步骤：a：模拟轨道与姿态的热流数据,获取热耗数据公式C；b:根据多个不同的卫星基本信息S，获取不同的卫星的热耗数据Cs；c：接收所述热耗数据Cs；d：基于薄膜电加热片实现所述热耗数据Cs的热流输出。e：相隔时刻t，重复执行步骤a至步骤d。优选地，所述步骤a包括如下步骤：a1：获取模拟轨道的坐标信息；a2：获取模拟姿态的姿态信息；a3：基于所述坐标信息以及所述姿态信息模拟出所述热流数据公式。优选地，所述步骤a中的C通过如下公式获取：C＝模拟轨道热流数据+模拟姿态热流数据。优选地，所述卫星的基本信息包括如下信息中的任一种或任多种：卫星的质量；卫星的尺寸；卫星的形状；或者卫星的速度。优选地，在所述步骤d中，基于不同的卫星基本信息S，所述薄膜电加热片的分布不同。优选地，所述薄膜电加热片的设置根据不同微小卫星的表面积进行平均分布。优选地，所述步骤e还包括步骤e′：根据不同的时刻t，实现对不同轨道与姿态下的热流输出的控制。优选地，还包括步骤f：实时获取所述微小卫星的实时温度。优选地，所述步骤f之前包括如下步骤：f′：获取微小卫星内部构件温度、模拟外在环境温度、模拟外在热流温度。优选地，所述实时温度的计算基于如下公式获得：T＝X+Y+Z，其中，所述X为微小卫星内部构件温度，Y为模拟外在环境温度，Z为模拟外在热流温度。优选地，所述模拟外在温度包括如下温度中的任一种或任多种：太阳直接辐射温度；地球直接辐射温度；或者地球阳光返照温度。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制装置，包括：轨道与姿态模块1：用于模拟轨道与姿态的热流数据；第一获取模块2：用于获取热耗数据公式C；第二获取模块3：用于获取不同的卫星的热耗数据Cs；第一接收模块4：用于接收所述热耗数据Cs；第一输出模块5：用于实现所述热耗数据Cs的热流输出。优选地，所述第一获取模块2还包括：第三获取模块21：用于获取模拟轨道的坐标信息；第四获取模块22：用于获取模拟姿态的坐标信息；第一模拟模块23：用于模拟出所述热流数据公式。优选地，还包括第五获取模块6：用模拟信号采集系统通过热敏感半导体温度传感器采集星体表面温度。本专利技术提供了一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法及装置，通过微小卫星热模型结合轨道与姿态模块仿真得到的热流数据分析出微小卫星外表面各路薄膜电加热器的模拟加热功耗，实现了热流输出的功率输出数据，并通过调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制装置，控制热流输出，本专利技术操作简单，使用方便，具有极高的科研价值。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出了本专利技术的具体实施方式的，一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法的具体流程示意图；图2示出了本专利技术的第一实施例的，在所述微小卫星轨外温度热流模拟控制方法中，一种通过模拟轨道与姿态的热流数据得到的热流数据的具体流程示意图；以及图3示出了本专利技术的另一具体实施方式的，一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制装置的模块连接示意图。具体实施方式为了更好的使本专利技术的技术方案清晰地表示出来，下面结合附图对专利技术作进一步说明。图1示出了本专利技术的具体实施方式的，一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法的具体流程示意图，具体地，包括如下步骤：首先，进入步骤S101，模拟轨道与姿态的热流数据,获取热耗数据公式C，通过对卫星真实运行进行试验模拟，即对卫星的飞行高度、纬度及卫星在太空的运行轨迹和卫星运行姿态，即照射面和阴影面进行仿真模拟，获取到卫星在运行过程当中各个时态的热流数据，在一个优选地实施例中，模拟卫星在高度6万公里，纬度在北纬20°的太空运行，那么卫星的一面接收的是太阳的直射，另一面接收的则是太阳照射到地球，再由地球反射的热辐射，那么通过模拟实验就可得到该卫星所接收的各种热流数据，为后续的实验步骤打下基础。然后，进入S102步骤，根据多个不同的卫星基本信息S，获取不同的卫星的热耗数据Cs，由于微小型卫星品种多样，且外形特征及大小都不尽相同，所以每个微小卫星的基本信息不同，也影响到热耗数据不同，即卫星长度、卫星宽度、卫星高度等，经过收集微小型卫星的基本信息，通过S101步骤模拟轨道与姿态的热流数据，并将数据结合到不同的卫星进行分析及计算，得出卫星在各时态运行时的热流温度。再然后，进入步骤S103，接收所述热耗数据Cs，将模拟轨道与姿态的热流数据及不同的卫星的热耗数据进行结合，模拟出不同卫星的热流数据，将数据进行收集并传输到软件控制模块中，以便后续控制热流的实际输出。紧接着，进入步骤S104，基于薄膜电加热片实现所述热耗数据Cs的热流输出，将所述薄膜电加热片按照控制面积平均分布在卫星表面，根据步骤S101、S102所收集的热流数据，通过软件控制模块下发指令到热流输出模块，执行热流实际输出，由于模拟过程中，微小卫星是沿轨道进行运转，且星体自身姿态也在不断变化，所以在星体表面布置的各薄膜电加热片的实际输出也不一样。在一个优选地实施例中，所述微小卫星共ABCDEF六个面，分别在每个面布置一个薄膜电加热片，当所述微小卫星在10万公里的高空，北纬35°进行模拟运行，其中A、B、C面接收的是太阳直接照射的热流，模拟温度分别为60℃、50℃、45℃，D、E、F面则接受的是地球的阳光返射热流，模拟温度分别为20℃、15℃、10℃，那么根据各个表面热流温度的不同，布置在各个面的薄膜电加热片会根据各自的覆盖面的热流需求进行输出。最后，进入步骤S105，相隔时刻t，重复执行步骤S101至步骤S104，由于卫星是按照既定的轨道及不同的姿态下进行仿真模拟的，所以模拟热流数据会因为卫星的模拟运转而不断变化，在软件控制模块设置相隔时刻来进行数据收集，会更精细准确的模拟出卫星运行的真实热流，相隔时刻的时间间隔可根据卫星的运行速度及卫星的姿态变换速度来进行调整。在一个优选地实施例中，模拟卫星是一种地球本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法，其用于减少热流模拟试验的温度误差，其特征在于，包括如下步骤：a：模拟轨道与姿态的热流数据,获取热耗数据公式C；b:根据多个不同的卫星基本信息S，获取不同的卫星的热耗数据Cs；c：接收所述热耗数据Cs；d：基于薄膜电加热片实现所述热耗数据Cs的热流输出。e：相隔时刻t，重复执行步骤a至步骤d。

【技术特征摘要】
1.一种调节微小卫星轨外温度热流模拟的控制方法，其用于减少热流模拟试验的温度误差，其特征在于，包括如下步骤：a：模拟轨道与姿态的热流数据,获取热耗数据公式C；b:根据多个不同的卫星基本信息S，获取不同的卫星的热耗数据Cs；c：接收所述热耗数据Cs；d：基于薄膜电加热片实现所述热耗数据Cs的热流输出。e：相隔时刻t，重复执行步骤a至步骤d。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤a包括如下步骤：a1：获取模拟轨道的坐标信息；a2：获取模拟姿态的姿态信息；a3：基于所述坐标信息以及所述姿态信息模拟出所述热流数据公式。3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述步骤a中的C通过如下公式获取：C＝模拟轨道热流数据+模拟姿态热流数据。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述卫星的基本信息包括如下信息中的任一种或任多种：卫星的质量；卫星的尺寸；卫星的形状；或者卫星的速度。5.根据权利要求1或2或4所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤d中，基于不同的卫星基本信息S，所述薄膜电加热片的分布不同。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述薄膜电加热片的设置根据不同微小卫星的表面积进行平均分布。7.根据权利要求1或2或4或6所述的控制方法，其特征在于，所述步骤e还包括步骤e′：根据不同的时刻t，实现对不同轨道与姿态下的热流输出的控制。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤f：实...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，张永阳，
申请(专利权)人：王洋，
类型：发明
国别省市：上海,31