[发明专利]卫星多物理场数字孪生半实物仿真平台

权利要求书

1.一种卫星多物理场数字孪生半实物仿真平台，其特征在于，包括：

热模拟舱，所述热模拟舱的舱壁温度能够在预设范围内进行调节，用于模拟不同运行状态下的卫星舱体；

热布局板，所述热布局板布置在所述热模拟舱内，所述热布局板上设置有多个插拔式阵脚，用于模拟卫星PCB板；

多个热组件和多个电子元器件，所述热组件的发热功率可调，所述热组件和所述电子元器件能够通过所述插拔式阵脚插设在所述热布局板上，所述热组件和所述电子元器件用于模拟卫星上的电子元器件及其组成的各式电路；

分布式测量模块，所述分布式测量模块与所述热布局板连接，用于测量所述热布局板的受力、以及所述热布局板的多个点位的温度；

红外热成像模块，用于感知所述热布局板及其上的热组件和电子元器件发射的红外辐射能量，以对所述热布局板的温度场进行成像；

控制模块，所述控制模块分别与所述热模拟舱、所述热布局板、所述热组件、所述分布式测量模块和所述红外热成像模块连接，且能够与外部设备连接，用于控制所述热模拟舱、所述热布局板、所述热组件、所述分布式测量模块和所述红外热成像模块的工作模式和工作参数，以及用于采集、存储和处理所述热模拟舱的舱壁温度数据、所述分布式测量模块测量的压力数据和温度数据、所述红外热成像模块获取的红外图像数据。

2.根据权利要求1所述的卫星多物理场数字孪生半实物仿真平台，其特征在于，所述热模拟舱包括多个壁板，多个所述壁板相互连接形成具有密闭空间的舱体结构，每个所述壁板的内侧均布置有加热器和换热器，且至少有一个所述壁板上开设有走线孔。

3.根据权利要求2所述的卫星多物理场数字孪生半实物仿真平台，其特征在于，所述加热器的加热逻辑和所述换热器的制冷逻辑采用轨道六根数进行控制。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的卫星多物理场数字孪生半实物仿真平台，其特征在于，所述热布局板包括：第一印刷电路板和第二印刷电路板；

所述第一印刷电路板的上表面开设有多个插拔式阵脚，用于安装所述热组件和所述电子元器件，所述第一印刷电路板的下表面用于连接所述分布式测量模块；

所述第二印刷电路板的上表面与所述第一印刷电路板的下表面连接，且还通过高速连接器与所述分布式测量模块相连，所述第二印刷电路板用于作为逻辑控制层以进行所述热组件、所述电子元器件和所述分布式测量模块的工作及输出控制。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的卫星多物理场数字孪生半实物仿真平台，其特征在于，所述热组件包括：

功耗单元，所述功耗单元能够发热，且发热功率能够在预设功率范围内进行调节；

无线通讯单元，所述无线通讯单元分别与协调控制单元和所述控制模块；

所述协调控制单元，所述协调控制单元分别与所述功耗单元和所述无线通讯单元连接，用于根据所述无线通讯单元接收到的来自所述控制模块的控制指令对所述功耗单元的发热功率进行调节，以及将热组件的状态信息通过所述无线通讯单元发送至所述控制模块。

6.根据权利要求5所述的卫星多物理场数字孪生半实物仿真平台，其特征在于，所述无线通讯单元采用紫蜂、蓝牙、无线宽带、超宽带或近场通信无线通讯技术，所述无线通讯单元用于将所述协调控制单元发送的热组件的状态信息送至所述控制模块，以及接收所述控制模块发送的控制指令，并将控制指令送至所述协调控制单元。

7.根据权利要求1所述的卫星多物理场数字孪生半实物仿真平台，其特征在于，所述分布式测量模块包括：压力传感器和温度传感器；

所述压力传感器包括多个，所述热布局板的各个顶点处均布置有一个所述压力传感器，所述压力传感器用于测量所述热布局板的受力和重心；

所述温度传感器包括多个，多个所述温度传感器以等间距阵列分布的方式贴装在所述热布局板上，用于测量所述热布局板的多个点位的温度。