一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法技术

本发明专利技术提供一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法，所述方法包括：在布局面上划分若干个外热流区域；获取各所述外热流区域的布局区域，所述布局区域用于设置所述薄膜型加热器；根据所述薄膜型加热器的电阻值，从大到小依次选择所述薄膜型加热器；从所述布局区域的边缘向所述布局区域的中心位置依次设置所述薄膜型加热器。该方法通过三维软件实现加热片在外热流区域的布局，快速、方便，且在后期的调整时，操作方便，大大降低了人工调整加热片的工作量；在回路设计、支路分配中计算回路及支路阻值、加热片类型和每类加热片的数量，避免了人工统计中极易出现的错检、漏检的情况发生，提高了设计质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法
本专利技术涉及航天器外热流设计领域，具体涉及一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法。
技术介绍
外热流模拟是卫星热平衡试验中必须解决的核心问题之一。外热流的准确度将直接影响卫星热平衡试验的温度水平和试验误差，从而影响试验结果的分析以及在修改卫星热控设计和热数学模型中的应用。传统的卫星外热流模拟主要有太阳模拟器、红外加热器、接触式电加热器，在我国应用较多的是红外加热器和接触式电加热器。根据整星热平衡试验需求，卫星的部分外表面需要安装外热流加热器，通过提供一定的功率，从而实现在轨热环境的地面模拟。传统的航天器外热流设计：根据卫星对该区域的功率要求，将CAD图纸轮廓取样区域内布置的不同类型的加热片分配成为一个或多个回路，完成外热流设计；此过程中依据设计原则，增减加热片种类及数量或局部调整加热片位置、方向等，确保所有回路实施后满足功率要求、且保证片间连线最短。完成上述的每个阶段完全依靠人工完成，第一次布片完成后，如加热片数量有剩余或阻值差异大于20％，还需要通过局部调整取样边界、加热片位置、更换加热片种类等重新完成设计，整个过程需多次修改、统计，很容易出现回路加热片数量、阻值统计和计算错误等问题。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法，以解决上述
技术介绍
中提出的至少一个技术问题。一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法包括：在布局面上划分若干个外热流区域；获取各所述外热流区域的布局区域，所述布局区域用于设置所述薄膜型加热器；根据所述薄膜型加热器的电阻值，从大到小依次选择所述薄膜型加热器；从所述布局区域的边缘向所述布局区域的中心位置依次设置所述薄膜型加热器。优选地，在所述在布局面上划分若干个外热流区域之前，所述方法还包括：创建若干个不同规格的所述薄膜型加热器模型，其中，所述薄膜型加热器模型包括矩形薄膜型加热器模型和扇形薄膜型加热器模型，Z轴垂直于所述矩形薄膜型加热器模型和所述扇形薄膜型加热器模型的表面。优选地，对所述薄膜型加热器模型赋予电阻，其中，所述电阻的大小与所述薄膜型加热器的截面面积对应，大电阻赋予所述截面面积大的所述薄膜型加热器，小电阻赋予所述截面面积小的所述薄膜型加热器。优选地，对所述薄膜型加热器模型设置参数，所述参数包括所述薄膜型加热器类型、电阻值及编号。优选地，定义矩形加热器族表，所述矩形加热器族表包括各种所述矩形薄膜型加热器；定义扇形加热器族表，所述扇形加热器族表包括各种所述扇形薄膜型加热器。优选地，在所述布局面上划分若干个外热流区域之前，所述方法还包括：创建航天器模型，在所述航天模型上确定布局面，其中，Z轴法向于所述布局面。优选地，在所述布局面上划分若干个外热流区域之前，所述方法还包括：创建航天器模型，在所述航天模型上确定布局面，其中，Z轴法向于所述布局面。优选地，所述外热流区域具有一个封闭的第一外轮廓线和若干个封闭的第一内轮廓线，所述第一外轮廓线向所述第一内轮廓线方向偏移距离d，形成第二外轮廓线；所述第一内轮廓线向所述第一外轮廓线方向偏移距离d，形成第二内轮廓线，所述第一外轮廓线与若干个所述第二内轮廓线之间的区域为所述布局区域，或者所述外热流区域具有一个封闭的第一外轮廓线，所述第一外轮廓线向所述第一外轮廓线内部位置偏移距离d，形成第二外轮廓线，所述第二外轮廓线内的区域为所述布局区域。优选地，在所述从所述布局区域的边缘向所述布局区域的中心位置依次设置所述薄膜型加热器之后，所述方法还包括：设计所述外热流区域的加热回路。优选地，所述方法还包括：创建所述外热流区域的所述加热回路模型。本专利技术提供的一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法，通过三维软件实现加热片在外热流区域的布局，快速、方便，且在后期的调整时，操作方便，大大降低了人工调整加热片的工作量；在回路设计、支路分配中计算回路及支路阻值、加热片类型和每类加热片的数量，避免了人工统计中极易出现的错检、漏检的情况发生，提高了设计质量。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是根据本专利技术的一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法的流程图；图2是根据本专利技术的另一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法的流程图；图3是根据本专利技术的在舱板上划分热流区域的示意图；图4是根据本专利技术的一种在热流区域上布局加热片的示意图；图5是根据本专利技术的另一种在热流区域上布局加热片的示意图。具体实施方式薄膜型加热器是由蚀刻金属箔片产生的电阻元件与聚酰亚胺绝缘层组成的有一定厚度的薄膜，具有良好的柔性。将薄膜型加热器粘贴于待加热件的表面，进行加热。薄膜型加热器也可以称为加热片。加热片模拟外热流技术是用直接粘贴在卫星表面的加热片来模拟外热流的一种技术。它是预先将加热片粘贴在卫星的表面上,热真空试验时，在加热片上通以电流，用它发出的电热来模拟卫星接收的空间外热流。模拟方式可是热流模拟或壳温模拟。通常，我们采用热流模拟，即根据卫星表面的外热流分布，将卫星表面分成若干个加热区域，热真空试验时，按照星体各面的热流分布和热流的变化，在不同时刻给各加热区(各面)加以不同的热流。由于加热片直接粘贴在卫星的表面上，成为卫星表面的一部分，它不会对卫星产生热屏蔽，也不会影响邻近面的热模拟，可以准确地模拟卫星的热流分布和进行地球阴影轨道的模拟。如图1和图2所示，本申请提供的一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法，该方法基于三维设计软件实现，三维软件可以是ProE或者Solid等。用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法包括：步骤S10，创建若干个不同规格的加热片模型，其中，加热片模型包括矩形加热片和扇形加热片，Z轴垂直于加热片的表面。矩形加热片具有长边L1、短边L2及厚度t，L1＞L2，每一个矩形加热片具有不同的L1和L2，每一个矩形加热片具有相同的t。在ProE中，可以利用族表命令创建多种矩形加热片。族表是很多相似零件的集合，这些零件从结构上看似相似，但在一些细节部分不同，比如尺寸大小。在创建矩形加热片时候，根据加热片都具有L1、L2及t，只需赋予L1和L2不同的数值，且L1＞L2，即可创建各种规格的矩形加热片。多种相似的矩形加热片存储于矩形加热片族表，在后续装配加热片的时候，根据需要选择相应的矩形加热片。扇形加热片模型具有扇形弧长L3、半径r及弧度制下的扇形圆形角α及厚度t，每一个扇形加热片具有不同的L3、r及α，每一个扇形加热片具有相同的t。创建扇形加热片族表，扇形加热片族表存储多种类似的扇形加热片，扇形加热片族表与矩形加热片族表创建方法相同。需要说明的是，在创建矩形加热片和扇形加热片时，厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法，其特征在于， 包括：/n在布局面上划分若干个外热流区域；/n获取各所述外热流区域的布局区域，所述布局区域用于设置所述薄膜型加热器；/n根据所述薄膜型加热器的电阻值，从大到小依次选择所述薄膜型加热器；/n从所述布局区域的边缘向所述布局区域的中心位置依次设置所述薄膜型加热器。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于航天器热试验的薄膜型加热器的布局方法，其特征在于，包括：
在布局面上划分若干个外热流区域；
获取各所述外热流区域的布局区域，所述布局区域用于设置所述薄膜型加热器；
根据所述薄膜型加热器的电阻值，从大到小依次选择所述薄膜型加热器；
从所述布局区域的边缘向所述布局区域的中心位置依次设置所述薄膜型加热器。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在布局面上划分若干个外热流区域之前，所述方法还包括：
创建若干个不同规格的所述薄膜型加热器模型，其中，所述薄膜型加热器模型包括矩形薄膜型加热器模型和扇形薄膜型加热器模型，
其中，Z轴垂直于所述矩形薄膜型加热器模型和所述扇形薄膜型加热器模型的表面。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
对所述薄膜型加热器模型赋予电阻，
其中，所述电阻的大小与所述薄膜型加热器的截面面积对应，大电阻赋予所述截面面积大的所述薄膜型加热器，小电阻赋予所述截面面积小的所述薄膜型加热器。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
对所述薄膜型加热器模型设置参数，所述参数包括所述薄膜型加热器类型、电阻值及编号。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
定义矩形加热器族表，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬梅，唐赖颖，郭涛，樊友高，张洁，李新宇，刘孟周，张诚，张爽，薛峰，樊星，
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