[发明专利]一种用于卫星热控系统的自校准系统

说明书

本发明公开了一种用于卫星热控系统的自校准系统，所述系统包括N+1个通道、基准电压源、可编程逻辑处理单元和切换开关，所述N+1个通道包括N个测温通道以及一个基准通道；所述基准通道包括基准电阻单元、信号调理电路和模数转换单元，用于作为自校准的；所述基准电压源用于标校温漂及辐射对所述测温电路的影响；所述切换开关用于控制所述基准电压源与待测的测温通道相连接；所述可编程逻辑处理单元用于采集所述N个测温通道输出的电压数字信号和所述基准通道输出的基准电压数字信号并进行处理；所述可编程逻辑处理单元还用于输出切换开关的控制信号以及所述基准电压源的输出控制信号。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体的，涉及一种用于卫星热控系统的自校准系统。

背景技术

处于太空中的卫星因脱离大气层且绕轨运行过程中易受太阳辐射、地月遮挡等影响，常处于极热或极寒环境中。鉴于组成卫星的电子、机械、胶漆、润滑液等材料工作环境与温度息息相关，热控系统也就成为了保证与热相关的参数满足卫星可靠完成预定功能的必要条件。

随着高精密电子仪器、器件(特别是原子钟)的发展及高精度光学器件在卫星上的使用，卫星对温控也提出来越高要求。据可查资料，哈勃望远镜及某些特殊相机工作温度常在指定温度的0.1℃波动范围内；美国多种空间光学系统甚至要求特定温度的0.001℃范围内。时钟是高可靠电路工作的前提条件，电路中高稳时钟提供者为晶振甚至是原子钟，而这些器件对温度都特别敏感，某些情况下原子钟对温度的要求能够达到0.1mK，因此，需要一种可进行自校准的卫星热控系统。

发明内容

目前，国内卫星温控系统控温范围普遍在0.2℃以上。影响卫星热控系统控温精度的因素主要有以下几点：第一，测温传感器，考虑重量影响，传感器用热敏电阻器居多。首先，热敏电阻因材料不同本身B值分散度略有区别造成测温误差；其次，热敏电阻值与温度特性非线性关系，线性热敏电阻器的非线性误差随温度跨度不同非线性误差会有所降低但不会消除；再者，热敏电阻在电流通过时自身会有所加热，而温度会影响本身的阻值变化；最后，热敏电阻受辐射及工作时间影响也容易存在温漂及失效风险。第二，测温电路本身的温漂，内部电子元器件随温度及辐射不同性能不同。第三，控温策略，PID算法、自适应算法、模糊控制或神经网络控温算法不一致最终导致了控温稳定度有所区别。第四，被控对象的布局及贴覆方式等。

为解决背景技术中所提出的技术问题中的至少一个，本发明的一个目的在于提供一种用于卫星热控系统的自校准系统，

所述系统包括N+1个通道、基准电压源、可编程逻辑处理单元和切换开关，所述N+1个通道包括N个测温通道以及一个基准通道；

所述基准通道包括基准电阻单元、信号调理电路和模数转换单元；

所述基准电压源用于标校温漂和辐射对所述测温电路的影响；

所述切换开关用于控制所述基准电压源与待测的测温通道的信号输入端相连接；

所述可编程逻辑处理单元用于采集所述N个测温通道输出的电压数字信号和所述基准通道输出的基准电压数字信号并进行处理；所述可编程逻辑处理单元还用于输出切换开关的控制信号以及所述基准电压源的输出控制信号。

所述系统还包括核心处理器、E2PROM和星载计算机，所述核心处理器接收所述可编程逻辑处理单元输出的基准电压数字信号和电压数字信号并将其处理为温度值后提交给所述星载计算机和E2PROM。

所述核心处理器还用于读取所述E2PROM中的参数值，所述参数值用于实现所述温度值的补偿。

所述星载计算机用于控制所述核心处理器进行卫星温控系统的自校准并接收所述核心处理器传递的数据。