[发明专利]一种平流层飞艇载荷舱电子设备热特性模拟与仿真预测系统与方法

摘要

一种平流层飞艇载荷舱电子设备热特性模拟与仿真预测系统与方法，其把低温低气压舱与飞行包线环境模拟参数控制算控制器结合，能极方便地依据飞行包线的输入，实现平流层飞艇全飞行阶段外部大气环境的动态变化模拟；将平流层飞艇载荷舱热网络模型的未知参数分为相对固定和随飞行高度H变化的参数，进行两段式模型参数辨识，提高了辨识收敛性和辨识结果的辨识精度；将相对固定的参数辨识结果作为下一个辨识过程的先验已知，显著提高了后一段参数辨识的精度。将第二段参数含有对流项参数的辨识结果拟合为飞行高度H的函数关系，有效提高了不同飞行剖面下设备温度预测的精度；针对单方程循环的参数辨识，大幅提高了参数辨识收敛性和辨识参数准确性。

主权项

一种平流层飞艇载荷舱电子设备热特性模拟与仿真预测系统，其特征在于包括：一个低温低气压舱(3)，作为一个可承受低温和低气压作用的舱，其内部由风扇(4)形成所需模拟风速；在低温低气压舱(3)内部设置的冷壁(15)；在低温低气压舱(3)内放置的平流飞艇载荷舱(2)，用于在飞行过程搭载电子设备(1a,1b,1c)；其中，电子设备(1a,1b,1c)在实验过程中正常工作，其温度变化是由自身的功率和外环境共同作用的结果；飞行包线环境模拟参数控制器(9)，用于根据飞艇设定的飞行包线，通过发出控制指令信号(14)，控制压力控制器(8)和温度控制器(10)；由压力控制器(8)联合控制的排气阀(6)和补气阀(13)，用于对低温低气压舱(3)的压力进行控制；其中，当模拟飞艇上升段压力逐渐降低时，排气阀(6)利用排气管道(5)从低温低气压舱(3)内抽气到外环境(7)，从而实现飞艇上升过程中的环境压力不断下降过程模拟；当模拟飞艇下升段压力逐渐增加时，补气阀利用从外环境(11)补气，并经过温度动态控制装置(121)后进入低温低气压舱(3)，从而实现飞艇下降过程中的环境压力不断上升过程模拟；温度动态控制装置(121)和冷壁温度动态控制装置(122)，用于与模拟舱内部冷壁(15)一起，共同实现低温低气压舱(3)内的温度模拟。