[发明专利]卫星姿态控制和热控制一体化执行机构及其控制方法

权利要求书

1.一种卫星姿态控制和热控制一体化执行机构，其特征在于，包括串联连 接构成工质循环回路的以下部分：

储液器，其内存储有液态工质；

循环泵组件，用于驱动液态工质以一定流速和流量在循环回路中流动；

热交换回路，其包括第一流量分配阀和并列连接的热交换装置和第一旁通 支路，用于卫星内部仪器设备的散热；以及

辐射器/力矩器一体化装置，其包括并列连接的至少两条不同管路以及控制 液态工质在所述不同管路中分配的装置，用于将热量散发到卫星星体之外和对 卫星姿态进行控制，其中，所述两条不同管路为顺向管路和逆向管路，所述顺 向管路和逆向管路中的液态工质流动的角动量方向相反；

其中，所述热交换回路和所述辐射器/力矩器一体化装置顺次连接，且在所 述工质循环回路中流动有液态工质。

2.根据权利要求1所述的卫星姿态控制和热控制一体化执行机构，其特征 在于，所述辐射器/力矩器一体化装置为单轴控制装置，包括第二流量分配阀和 一组控制管路，所述一组控制管路包括分别与该第二流量分配阀相连的所述顺 向管路和逆向管路。

3.根据权利要求1所述的卫星姿态控制和热控制一体化执行机构，其特征 在于，所述辐射器/力矩器一体化装置为多轴控制装置，包括第三流量分配阀和 分别与该第三流量分配阀相连的多组控制管路，其中，每组所述控制管路均包 括所述顺向管路和逆向管路。

4.根据权利要求2或3所述的卫星姿态控制和热控制一体化执行机构，其 特征在于，每组控制管路中的所述顺向管路和逆向管路为环形管路，二者均为 弹簧状圆柱螺旋结构，且二者上下排列，环绕方向相反。

5.根据权利要求2或3所述的卫星姿态控制和热控制一体化执行机构，其 特征在于，所述顺向管路和逆向管路为位于同一平面内的环形管路，且环绕方 向相反。

6.根据权利要求5所述的卫星姿态控制和热控制一体化执行机构，其特征 在于，所述顺向管路和逆向管路分别环绕至少两圈，且顺向管路和逆向管路交 替分布。

7.根据权利要求2所述的卫星姿态控制和热控制一体化执行机构，其特征 在于，所述顺向管路和逆向管路分别为位于两个平行的平面内的环形管路，且 二者环绕方向相反。

8.根据权利要求1所述的卫星姿态控制和热控制一体化执行机构，其特征 在于，所述循环泵组件包括：液泵，与所述液泵顺次连接的工质流量计，以及 分别与所述液泵的两端连接的压差敏感器。

9.根据权利要求8所述的卫星姿态控制和热控制一体化执行机构，其特征 在于，所述循环泵组件还包括连接在储液器和液泵之间的过滤器。

10.一种卫星姿态控制和热控制一体化执行机构的控制方法，其使用上述 各项的执行机构实施，所述方法包括以下步骤：

S1：开启循环泵组件，驱动液态工质在循环回路中流动；

S2：获取卫星的热源温度信息和姿态信息；

S3：计算期望的温度控制量和姿态控制力矩；

S4：根据分配算法计算与所述温度控制量和姿态控制力矩对应的第一流量 分配阀和辐射器/力矩器一体化装置的控制指令；

S5：根据步骤S4计算的控制指令控制第一分配阀和辐射器/力矩器一体化 装置动作，调节进入热交换回路和辐射器/力矩器一体化装置中液态工质的质量 流率和分配，进而实现卫星的温度控制和姿态控制。