[发明专利]一种用于高空无人机射频设备测试的环境模拟系统

说明书

本申请提供一种用于高空无人机射频设备测试的环境模拟系统，通过压力控制系统在真空容器内模拟平流层压力环境，通过热沉调温系统控制筒型热沉在真空容器内模拟平流层温度环境；通过在风道内设置风机模拟平流层气流环境；通过微波吸收模块吸收射频设备产生的微波信号，通过热流模拟模块产生的红外辐照热流等效模拟太阳辐照热流对射频设备进行辐照加热，为在地面测试无人机射频设备实际运行状态提供原位测试的模拟平流层环境。本申请结构简单，占用空间小，可稳定的模拟平流层温度、压力、气流及等效太阳辐照热流环境，解决了现有技术中不能对无人机射频设备在地面模拟平流层环境进行实际运行状态测试的问题。

技术领域

本发明涉及地面特种试验技术领域，特别涉及一种用于高空无人机射频设备测试的环境模拟系统，具体涉及模拟平流层环境对射频设备进行原位测试的环境模拟系统。

背景技术

平流层的环境参数介于一般航空器飞行范围和轨道环境之间，平流层低速飞行器包括高空无人机、平流层飞艇等，是重要的遥感、通信平台，一般运行在16km～30km高空，压力一般为1.2kPa～10.3kPa，温度范围一般为-60℃～-40℃，风速一般在20m/s左右。对于低气压下的低雷诺数流动尚缺少基础数据支撑，缺乏对流、换热经验关联式支持，仿真数据往往需要以试验手段进行修正。因此，为了达到热模型修正、热控系统性能考核等目的，有必要在地面模拟环境下对高空无人机、平流层飞艇的关键载荷进行热环境模拟试验。为了在低气压下形成稳定、均匀、连续的风场，目前的技术方案包括回流式和引射式等，其中后者仅能用于短时间的模拟，难以对换热特性进行准确的评估，

此外，高空无人机、平流层飞艇携带的雷达、通信等射频载荷在工作过程中会产生大量热量，需要通过机身的开孔等结构进行散热，由于其工作剖面复杂，往往在任务执行中多次关闭、开启，射频设备承制方往往期望在真实的测试环境和实际工作状态下进行系统的测试。

目前，对于无人机射频设备的热试验和射频载荷测试往往在多个试验中分别进行，尚无在平流层环境下对微波射频设备实际运行状态进行直接测试的系统。

因此，设计和发明一种基于空间环境模拟容器的无人机射频设备测试系统具有积极的现实意义。

发明内容

鉴于以上问题，本申请旨在提供一种用于高空无人机射频设备测试的环境模拟系统，可稳定的模拟平流层温度、压力、气流以及等效太阳辐照热流环境，为在地面测试飞行器的射频载荷实际运行状态提供原位测试的环境。

本申请提供一种用于高空无人机射频设备测试的环境模拟系统，所述环境模拟系统包括：

真空容器，所述真空容器连接有压力控制系统，用于模拟平流层压力环境；

筒型热沉，设置在所述真空容器内部，并连接有热沉调温系统，用于模拟平流层温度环境；

筒型结构，设置在所述筒型热沉内部；所述筒型结构外壁与所述筒型热沉内壁之间形成外风道，所述筒型结构内设有内风道，所述外风道与所述内风道连通形成用于模拟平流层气流环境的环状回流式风道；所述内风道设有动力装置，用于模拟平流层气流环境；所述内风道内部安装有待测试的射频设备；

微波吸收模块，对应于射频设备设置在所述筒型热沉内，用于吸收所述射频设备产生的微波信号；

热流模拟模块，对应于射频设备设置在所述筒型结构上，用于产生红外辐照热流模拟太阳辐照热流对射频设备进行辐照加热。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述微波吸收模块包括，

透波板，对应所述射频设备随型连接在所述筒型结构上，与所述筒型结构结构一体化，且内壁与所述筒型结构内壁齐平，可在不影响气流流场的前提下将射频设备产生的微波信号传递至外风道，防止其在内风道反射影响气流流场的稳定性；