[发明专利]一种不同区域温度一致性高可靠自主控温方法和系统

说明书

本发明提供了一种不同区域温度一致性高可靠自主控温方法，包括如下步骤：端差控温使能状态判断步骤、端温度采集步骤、端温度与设定最高阈值比较步骤、端温度与设定最低阈值比较步骤、端差阈值判断步骤、加热回路驱动步骤和固定延时步骤。本发明通过循环执行上述步骤，进行卫星端温度的动态采集和热控驱动，确保端温度的温度偏差在允许范围内，实现高精度的端差控温。本发明具有工程验证简单，应用灵活，针对于大面积、分散式热控容易引起结构热变形导致系统性能参数下降的问题，提出了端差控温的方法，满足卫星的大型天线与结构热控设计需求。

技术领域

本发明涉及卫星热控技术领域，具体地，涉及一种不同区域温度一致性高可靠自主控温方法和系统。

背景技术

以前卫星热控需求主要针对于局部的空间、相对独立的产品实施热控控制，随着卫星领域的不断发展，卫星系统的热控需求也提出了新的变化，提出了大面积、分散式的热控的需求，同时对于热控引起的热变形提出了严格的要求。受限于卫星体积、重量、成本等的约束，无法采用高精度测温控温设备，如：铂电阻测温方式，虽然精度高，但对于大面积、分散式的热控需求会大大增加卫星的重量和成本。虽然针对于大面积、分散式的热控的需求也可以采用灵活的、小型的分布式控温设备，但是无法满足热变形的需求，因此需要采用一种新的方法同时满足热控和热变形的需求。

经过检索，在卫星热控领域，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CN104750137A公开了一种基于查找表的卫星控温数据处理方法，该现有技术提出以热敏电阻温度与热敏电阻所在测温回路的电压，建立查找表，实现控温的方法。未涉及应用卫星测点之间温度偏差并实现高精度端差控温的方法，不能解决本发明提出的一种不同区域温度一致性高可靠自主控温方法。

专利文献CN104102245A公开了一种提高卫星控温精度的热控装置及热控方法，该现有技术包括加热片、隔热垫、长方体和隔热材料；长方体的底面作为设备安装底板，长方体的其他五个面整体作为温控盒。未涉及卫星不同位置的测点之间的温度偏差的控制方法，不能解决本发明提出的一种不同区域温度一致性高可靠自主控温方法。

因此，目前尚无针对大面积、分散式热控的不同位置间温度偏差的控制方法，去解决因不同位置的控温偏差导致星体结构热变形的问题。针对这一情况，亟需开展一种低成本、高效率的端差控制方法解决上述问题。

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不同区域温度一致性高可靠自主控温方法，是一种针对卫星大面积、分散式端差热控方法。根据卫星热控系统提供的最高温和最低温两种极限温度场，通过将其温度场映射入结构有限元模型中，利用结构分析软件完成了星体结构的热变形分析，提出被控件允许的热控端差阈值范围。通过传感器对测点温度的采集，判断当前温度所有的区间，对加热器实施开关控制，使被控件的温度在允许的范围，同时实现不同测点间的温度偏差在热控端差阈值范围内。测温时对于无效测点或者故障的测点进行剔除，保证测试温度的准确性。本发明具有工程验证简单，应用灵活，应用前景广泛的优点。

根据本发明提供的一种不同区域温度一致性高可靠自主控温方法，包括如下步骤：

端差控温使能状态判断步骤：首先启动端差控温，判断端差控温使能是否允许，如果为使能状态则进入端差控温程序；如果为禁能状态则继续周期判断是否为使能状态；

端温度采集步骤：进入端差控温程序之后对卫星的测点进行端温度采集；

端温度与设定最高阈值比较步骤：判断采集的端温度是否超过测点设定的最高阈值，如果超过设定最高阈值，关闭所有加热回路，返回端温度采集步骤重新执行；如果没有超过设定最高阈值，则进入端温度与设定最低阈值比较步骤的判断；

端温度与设定最低阈值比较步骤：判断采集的端温度是否低于测点设定的最低阈值，如果低于设定最低阈值，开启所有加热回路，返回端温度采集步骤重新执行；如果没有低于设定最低阈值，则进入端差阈值判断步骤；