航天器多通道连续旋转运动温度测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种真空冷黑环境下的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，主要包括传感器接口单元、常压环境单元、测温单元、信号传输单元，传感器接口单元用于将真空热试验中试验件上的传感器与常压环境单元连接；常压环境单元用于为测温单元和信号传输单元提供模拟的大气环境；测温单元用于完成真空热试验试验件上传感器信号的采集、转换、存储与传输，与试验件保持同步运动；信号传输单元用于将转换处理的温度信号，从旋转状态传递到固定通道，以传输至空间环境模拟器外。本发明专利技术在滑环通讯中断的情况下，进行本地自动测量与数据存储，保证测温连续可靠运行，确保航天器采用太阳模拟器模拟外热流进行的真空热试验顺利可靠运行。

Temperature measurement system and method of spacecraft multi-channel continuous rotation motion

【技术实现步骤摘要】
航天器多通道连续旋转运动温度测量系统及方法
本专利技术属于空间环境模拟
，具体涉及一种在真空冷黑环境下，连续旋转运动试验件进行多通道温度测量的系统及方法。
技术介绍
人造卫星及其他航天器在进入轨道飞行阶段后，长期处于超高真空和超低温环境中，同时受空间外热流环境的影响，为了验证卫星热设计的正确性，保证卫星长期可靠的工作，以及完成各项预定的任务，在研制卫星的过程中，必须按照试验规范的规定，在空间真空(负压环境，环境压力在10-5～10-7Pa)、冷黑(无光照和低温环境，温度在-100～-270℃)背景环境下，通过空间外热流模拟下对航天器系统级和组件级进行真空热试验(包括热真空和热平衡试验)。采用带有太阳模拟器的太阳模拟法进行空间外热流模拟时，由太阳模拟器系统结构决定航天器需进行360°连续旋转运动模拟航天器在轨道运行时的姿态。该方法与被测试验件固定的红外模拟法不同，增加了航天器连续旋转的要求，需要将常规对固定不动航天器的温度测量系统转变为可以对连续旋转的航天器被测试验件进行温度数据采集与信号处理，并将信号传输至容器外进行航天器温度数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.真空冷黑环境下的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，主要包括传感器接口单元、常压环境单元、测温单元、信号传输单元，其中，传感器接口单元主要用于将真空热试验中被测航天器或试验件上的传感器与常压环境单元连接，将传感器信号经过常压环境单元，接入测温单元进行测温；常压环境单元主要用于为测温单元和信号传输单元提供模拟的大气环境，确保测温单元和信号传输单元正常工作；测温单元主要用于完成真空热试验被测航天器和试验件上传感器信号的采集、转换、存储与传输，测温单元安装于常压环境单元中的旋转单元上，其中，常温常压环境单元具有旋转单元和固定单元，固定单元与环境模拟器连接，旋转单元实现旋转运动并与被测航天器刚性...

【技术特征摘要】
1.真空冷黑环境下的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，主要包括传感器接口单元、常压环境单元、测温单元、信号传输单元，其中，传感器接口单元主要用于将真空热试验中被测航天器或试验件上的传感器与常压环境单元连接，将传感器信号经过常压环境单元，接入测温单元进行测温；常压环境单元主要用于为测温单元和信号传输单元提供模拟的大气环境，确保测温单元和信号传输单元正常工作；测温单元主要用于完成真空热试验被测航天器和试验件上传感器信号的采集、转换、存储与传输，测温单元安装于常压环境单元中的旋转单元上，其中，常温常压环境单元具有旋转单元和固定单元，固定单元与环境模拟器连接，旋转单元实现旋转运动并与被测航天器刚性连接，与被测航天器保持同步运动，保证温度测量的准确性与精度；且处于常压环境中，保证其仪器设备正常工作；信号传输单元主要用于将测温单元转换处理的温度信号，从旋转状态传递到固定信号通道，以传输至空间环境模拟器外，用于实时监视，并为测温单元提供运行所必须的供电。


2.如权利要求1所述的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，其中，所述传感器接口单元：主要用于将航天器上的温度传感器信号传输至旋转单元，通过信号穿墙密封单元引入常温常压环境单元内，最后接入测温单元进行温度数据采集。


3.如权利要求1所述的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，其中，所述常温常压环境单元：主要用于为温度测量单元和信号传输单元提供模拟大气环境，保证其工作环境，主要包括：旋转单元、固定单元、真空密封单元、环境模拟单元，所述旋转单元与固定单元为常温常压环境单元结构的主体部分，作为常压环境模拟舱连接卫星试件与真空环境模拟器；其中，所述真空密封单元主要用于为常温常压环境的模拟舱提供真空密封，所述环境模拟单元用于维持控制模拟舱的常温常压环境。


4.如权利要求1所述的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，其中，所述旋转单元与被测航天器同步旋转，为传感器提供信号传输接口，为测温单元提供安装接口。


5.如权利要求1所述的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，其中，所述固定单元安装在空间环境模拟器中，保持静止不动，为旋转单元提供安装接口，为信号传输到真空环境模拟器外提供接口。


6.如权利要求3所述的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，其中，所述真空密封单元主要包括动密封单元、固定密封单元、信号穿墙密封单元，所述动密封单元，是为旋转单元与固定单元连接的动密封面提供真空密封，采用三道密封机构，保证旋转单元与固定单元之间连接处，在旋转单元运动和静止时漏率均能满足密封要求；所述固定密封单元，用于旋转单元与固定单元自身舱体的真空密封；所述信号穿墙密封单元，设置在旋转单元上，用于将传感器接口单元传递的传感器信号引入常温常压环境舱内，提供单线制测量通道1000路，四线制测量通道60路，实现大型航天器真空热试验的大数据量传感器温度测量通道要求。


7.如权利要求3所述的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，其中，所述环境模拟单元包括压力模拟单元、温度模拟单元、湿度模拟单元，所述压力模拟单元通过安装于常压舱内的环境检测传感器获得常温常压舱内压力信息，调节常压舱与空间环境模拟器间的送风管道气体压力，实现常压舱内模拟大气压力功能；所述温度模拟单元通过安装于常压舱内的环境检测传感器获得常温常压舱内温度信息，调节常压舱与空间环境模拟器间的送风管口气体温度，实现常压舱内模拟大气温度功能；所述湿度模拟单元通过安装于常压舱内的环境检测传感器获得常温常压舱内湿度信息，调节常压舱与空间环境模拟器间的送风管口气体湿度，最终实现常压舱内模拟大气湿度功能。


8.如权利要求1-7任一项所述的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，其中，所述测量单元整体安装于旋转单元内，用于对真空热试验中航天器上温度传感器信号进行数据采集、信号数据处理、数据存储于传输。


9.如权利要求1-7任一项所述的航天器多通道连续旋转运动温度测量系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵静怡，宁娟，顾志飞，肖庆生，李高，杨林华，李娜，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11