[发明专利]一种火星环绕器热试验的模拟验证方法和系统

说明书

本发明提供了一种火星环绕器热试验的模拟验证方法，包括环绕器和模拟验证的模拟方法，所述环绕器采用红外加热笼和灯阵的模拟方法，所述模拟验证采用准瞬态模拟方法；所述环绕器侧板散热面采用红外加热笼模拟轨道外热流；所述环绕器上定向天线采用灯阵模拟轨道外热流；所述环绕器设置有四个红外加热笼模拟外热流，所述定向天线设置有五个灯阵模拟外热流。本发明解决了火星环绕器轨道热环境复杂、姿态变化多、探测火星经验欠缺的情况下，仍然要求热控系统具有高精度的热试验模拟验证能力，使得能够准确模拟火星环境，确保环绕器地面热试验模拟验证充分的技术问题，具有外热流模拟精度高、节省热试验资源和试验准确的优点。

技术领域

本发明涉及航天器热控制的技术领域，具体地，涉及一种火星环绕器热试验的模拟验证方法和系统。

背景技术

随着航天技术的发展，人类不断开展深空探测任务，带动着深空探测技术的发展，火星是地球的近邻行星，在太阳系内其昼夜时间和自然环境与地球最为相似，成为人类寻求地外生命的首选行星。

传统的地球卫星由于环绕地球运行，卫星运行轨道及光照条件等比较明确，目前在轨的卫星有高轨、中轨及低轨等都正常在轨运行，热控分析方法相对成熟，继承性较高。

与近地卫星相比，火星环绕器热控存在以下两方面的特点：一是我国没有探测器抵达过火星，缺乏在轨数据参考，相关参数均是查阅国内外公开文献资料所得，环绕器运行的火星轨道及光照条件等不确定性较高；二是火星环绕器存在地火转移、捕获火星、进出火影、长时间火影和姿态调整等重要过程，上述过程要经受复杂多变的、恶劣的深空热环境，对火星环绕器的热分析能力提出了更高的要求，要求热控系统在有限的资源条件下计算精度更高、热控适应性更强，且需满足整个过程环绕器的温控需求。

在公开号为CN107985629A的中国发明专利中公开了一种运火星探测方法及火星探测器，所述方法包括：从地球发射升空进入地球火星转移轨道，并进行轨道修正进入火星大气层；采用火星大气层进行气动制动，进入并停泊在绕火星大椭圆轨道；当停泊在所述绕火星大椭圆轨道时，对火星尘暴进行监测；当确定火星尘暴形成时，进入火星大气层对火星尘暴进行采样。

针对火星环绕器轨道热环境复杂、姿态变化多、探测火星经验欠缺的特点，提出能够适用于火星探测的热试验模拟验证方法。

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火星环绕器热试验的模拟验证方法和系统。

根据本发明提供的一种火星环绕器热试验的模拟验证方法，包括环绕器和模拟验证的模拟方法，所述环绕器采用红外加热笼和灯阵的模拟方法，所述模拟验证采用准瞬态模拟方法；所述环绕器侧板散热面采用红外加热笼模拟轨道外热流；所述环绕器上定向天线采用灯阵模拟轨道外热流；所述环绕器设置有四个红外加热笼模拟外热流，所述定向天线设置有五个灯阵模拟外热流。

优选地，四个所述红外加热笼分别设置在-Z面、+Y面、-Y面和底面。

优选地，五个所述灯阵分别设置在+X面、-Z面、+Y面、-Y面和底面。

优选地，所述轨道包括近火弧段、远火无阴影弧段和远火有阴影弧段进行分段施加外热流。

优选地，所述近火弧段的外热流进行该段时间平均后施加。

优选地，所述远火无阴影弧段的外热流进行该段时间平均后施加，

优选地，所述远火有阴影弧段进行该段时间平均后施加。

本发明还提供一种火星环绕器热试验的模拟验证系统，包括环绕器和模拟验证的模拟系统，所述环绕器采用红外加热笼和灯阵的模拟系统，所述模拟验证采用准瞬态模拟系统；所述环绕器侧板散热面采用红外加热笼模拟轨道外热流；所述环绕器上定向天线采用灯阵模拟轨道外热流；所述环绕器设置有四个红外加热笼模拟外热流，所述定向天线设置有五个灯阵模拟外热流。