[发明专利]基于航天器大面积热控方案的分布式热控设计系统

说明书

本发明提供了一种航天器大面积热控方案的分布式热控设计系统；具有“链”型和“树”型拓扑结构；分布式热控设计方案包括分布控制单机和分布驱动单机；所述“链”型和“树”型结构数据通信的路由配置方式；所述分布控制单机包括供配电单元、RS422接口通信单元、加热器开关控制单元；所述分布驱动单机包括RS422接口通信、温度量遥测采集、加热器驱动；本发明提出了分布式热控设计方法，明确了热控设计方案的相关组成，本发明拓扑结构简单，可灵活布局，扩展方便，同时大大减少电缆重量，大幅缩短了系统研制周期，提高了效率，具有广泛的适用性，为航天器的热控方案设计提供参考和设计依据，具有一定的技术进步。

技术领域

本发明涉及星载电子设备技术领域，具体地，涉及一种基于航天器大面积热控方案的分布式热控设计系统。

背景技术

随着大型SAR天线、高精度光学载荷在卫星上的应用，卫星对热控系统的需求日益趋向大面积及布点分散。基于热控量大的需求，热控测温点、加热器也势必会增多，与之相连的测温电缆也势必会增多。随之而来的是大型天线和机构的电缆布线和工艺复杂度增大，电缆重量增大，载荷的转动惯量增大，卫星指向稳定度降低，显然这将阻碍卫星的轻质化发展。

分布式热控方案采用2型标准单机设计方案，其“链”型和“树”型结构既可满足热控需求大，大面积热控布局，又能满足热控布点分散要求，可灵活布局，关键电路采用的高集成度和国产化设计，提高热控系统的有效利用率，实现热控系统的产品化、去型号化、通用化。

随着航天技术的进步，针对于大面积、分散式的热控的需求和特点，系统需求变化导致单机不能统一、标准化设计的瓶颈问题。基于传统热控系统设计的复杂结构天线，由于卫星热控空间较大，必然会增加整星电缆的重量；信号传输较长也必将导致信号衰减和热耗损失。分布式热控方案采用小型化、分散布局、标准化产品，和灵活扩展模式适应多种拓扑结构。本领域亟需提出全新的航天器分布式热控设计方法，以便提高系统研制效率和产品可靠性，并且减少整星重量。

在卫星热控领域，根据已检索的专利，该领域研究人员针对卫星热控设计已提出多种方法。

专利文献为CN201711250499.1的发明专利公开了一种航天器热控管理系统,包括多个控制单机,实现所述航天器的各个区域的热控制。未涉及分布热控方案的拓扑结构，未涉及标准化两型单机的设计方案及路由配置情况，不能解决本方案提出的针对于航天器大面积热控减重的需求。

专利文献为CN 201610827985.4的发明专利公开了一种快速响应空间小卫星热控能力的装置，包括热控组件、导热管、导热层、空间热沉，主要是热控实施的角度，未涉及本专利航天器大面积热控的分布热设计方法。

专利文献为CN 201210175554.6的发明专利公开了一种电池模块的分布式热管理系统，包括温度检测控制模块、加热模块和冷却模块，未涉及本专利航天器大面积热控的分布热设计方法。

因此，目前尚无针对航天器大面积热控带来的整星重量的增加，系统需求变化导致单机不能统一等问题，信号传输较长导致信号衰减和热耗损失，分布式热控方案采用小型化、分散布局、标准化产品，和灵活扩展模式适应多种拓扑结构。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于航天器大面积热控方案的分布式热控设计系统。

根据本发明提供的一种基于航天器大面积热控方案的分布式热控设计系统，包括“链”型和“树”型拓扑结构；

所述“链”型拓扑结构包括1台分布控制单机和多台分布驱动单机串联结构，或者多台分布控制单机和多台分布驱动单机串联结构；

所述“树”型拓扑结构包括1台分布控制单机和多台分布驱动单机并联结构，或者1台分布控制单机和多台分布驱动单机并联或再串联结构。

优选地，分布控制单机和分布驱动单机通过供电回路和通信链路进行串联或者并联。