一種小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)在軌故障復(fù)現(xiàn)預(yù)報(bào)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)在軌故障復(fù)現(xiàn)預(yù)報(bào)方法，適用于小衛(wèi)星熱控分 系統(tǒng)在軌故障診斷及在軌維修方案驗(yàn)證，屬于衛(wèi)星溫控技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 衛(wèi)星在軌維修非常困難，目前還沒(méi)有手段或方法進(jìn)行在軌維護(hù)，在地面建立一套 完整的在軌故障復(fù)現(xiàn)預(yù)報(bào)仿真系統(tǒng)，就成為再現(xiàn)在軌故障和開(kāi)展在軌維修及維修方案驗(yàn)證 的一個(gè)非常重要的手段。在軌衛(wèi)星熱控系統(tǒng)故障診斷及方案預(yù)報(bào)技術(shù)可W解決在軌故障復(fù) 現(xiàn)，開(kāi)展在軌維修及維修方案的驗(yàn)證，為衛(wèi)星在軌安全提供條件保障。
[0003] 目前在軌小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)的故障，無(wú)法實(shí)現(xiàn)地面的故障復(fù)現(xiàn)，也無(wú)法預(yù)判產(chǎn)生 的故障的原因，因此在地面建立一種小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)在軌故障復(fù)現(xiàn)預(yù)報(bào)方法具有迫切性 和必要性，通過(guò)該方法可W對(duì)在軌熱控分系統(tǒng)故障進(jìn)行復(fù)現(xiàn)，并對(duì)在軌維修方案進(jìn)行地面 驗(yàn)證，為地面測(cè)控人員及時(shí)掌握熱控系統(tǒng)在軌技術(shù)狀態(tài)提供有效參考信息和在軌熱控分系 統(tǒng)正常運(yùn)行提高了保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種小衛(wèi)星熱控分系 統(tǒng)在軌故障復(fù)現(xiàn)預(yù)報(bào)方法，本發(fā)明解決了小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)在軌故障再現(xiàn)和維修的問(wèn)題， 為在軌熱控分系統(tǒng)正常運(yùn)行提供了保障。 陽(yáng)0化]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
[0006] 一種小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)在軌故障復(fù)現(xiàn)預(yù)報(bào)方法包括=部分：
[0007] (1)利用下式計(jì)算小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)中加熱回路的當(dāng)前溫度和開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài)：
[0008]
[0009] 其中，T表示加熱回路的當(dāng)前溫度；T。表示加斷電時(shí)刻的遙測(cè)溫度，加熱器動(dòng)作之 前的平衡溫度；t表示時(shí)間；t。表示加斷電時(shí)刻；AT為溫度變化量，單位：°C;At表示時(shí) 間變化；
[0010] 當(dāng)加熱回路的當(dāng)前溫度達(dá)到設(shè)定溫度值時(shí)，加熱回路功率關(guān)閉，關(guān)機(jī)；當(dāng)加熱回路 的當(dāng)前溫度低于設(shè)定溫度值時(shí)，加熱回路功率關(guān)閉，開(kāi)機(jī)；
[0011] (2)典型工況故障確定：根據(jù)設(shè)備溫度初值和設(shè)備升降溫速率，計(jì)算得出在軌小 衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)的典型工況星內(nèi)各設(shè)備溫度場(chǎng)分布；
[0012] Ti=Ti〇±Vi(ti-tio)
[0013] 其中，Ti表示典型工況設(shè)備當(dāng)前溫度；Ti。表示設(shè)備初始溫度；ti為工作時(shí)間；ti。為 工作時(shí)刻；V1表示設(shè)備升降溫速率；
[0014] (3)計(jì)算得出在軌小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)的大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后溫度數(shù)據(jù)：
[001 引Tz=T20±V2 (tz-tzo)
[0016] 其中，Tz表示大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后當(dāng)前溫度；T2。表示加斷電時(shí)刻的遙測(cè)溫度，大功 率設(shè)備動(dòng)作之前的平衡溫度；t2為時(shí)間；t2。為加斷電時(shí)刻；V2表示功率大于10W的大功率 設(shè)備的升降溫速率；
[0017] (4)實(shí)時(shí)判斷步驟（1)、似和做得到的加熱回路的當(dāng)前溫度、典型工況星內(nèi)各 設(shè)備溫度場(chǎng)分布W及大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后溫度數(shù)據(jù)是否滿足溫度要求，若滿足則熱控分系統(tǒng) 正常工作，否則熱控分系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)行預(yù)警。
[001引本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0019] (1)本發(fā)明能夠?yàn)樵谲壒ぷ鞯男l(wèi)星進(jìn)行故障，判斷出故障問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)溫度的 變化和檢測(cè)進(jìn)行衛(wèi)星在軌故障的診斷，有別于W往通過(guò)對(duì)衛(wèi)星各分系統(tǒng)設(shè)備逐一檢測(cè)和檢 查的方式，大大提高了工作效率，也提升熱控系統(tǒng)可靠性及，對(duì)軌熱控系統(tǒng)維護(hù)具有重要意 義。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本發(fā)明方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體工作原理做進(jìn)一步解釋。
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明一種小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)在軌故障復(fù)現(xiàn)預(yù)報(bào)方法包括=部分：
[0023] (1)利用下式計(jì)算小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)中加熱回路的當(dāng)前溫度和開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài)：
[0024]
[00巧]其中，T表示加熱回路的當(dāng)前溫度；T。表示加斷電時(shí)刻的遙測(cè)溫度，加熱器動(dòng)作之 前的平衡溫度；t表示時(shí)間，單位：秒；t。表示加斷電時(shí)刻，單位：秒；AT為溫度變化量，單 位：°C;At表示時(shí)間變化，單位：秒；
[00%] 當(dāng)加熱回路的當(dāng)前溫度達(dá)到設(shè)定溫度值時(shí)，加熱回路功率關(guān)閉，關(guān)機(jī)；當(dāng)加熱回路 的當(dāng)前溫度低于設(shè)定溫度值時(shí)，加熱回路功率關(guān)閉，開(kāi)機(jī)；
[0027] 其原理是當(dāng)溫度低于T。時(shí)，加熱回路功率開(kāi)啟，被控設(shè)備溫度變化量AT增加，T 升高。當(dāng)T達(dá)到設(shè)定溫度值時(shí)，加熱回路功率關(guān)閉，AT減少，當(dāng)溫度再次低于T。時(shí)，加熱回 路開(kāi)啟和關(guān)閉按照上述原理重復(fù)工作。
[0028] (2)典型工況故障確定：根據(jù)設(shè)備溫度初值和設(shè)備升降溫速率，計(jì)算得出在軌小 衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)的典型工況星內(nèi)各設(shè)備溫度場(chǎng)分布；
[0029] Ti= Ti〇± Vi(ti-tio)
[0030] 其中，Ti表示典型工況設(shè)備當(dāng)前溫度；T1。表示設(shè)備初始溫度；t1為工作時(shí)間，單 位：秒；ti。為工作時(shí)刻，單位：秒；V1表示設(shè)備升降溫速率；
[0031] (3)計(jì)算得出在軌小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)的大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后溫度數(shù)據(jù)：
[0032]Tz=T2〇± V 2(tz-tzo)
[0033] 其中，T2表示大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后當(dāng)前溫度；T2。表示加斷電時(shí)刻的遙測(cè)溫度，大功 率設(shè)備動(dòng)作之前的平衡溫度；t2為時(shí)間，單位：秒；t2。為加斷電時(shí)刻，單位：秒；V2表示功率 大于10W的大功率設(shè)備的升降溫速率；
[0034] (4)實(shí)時(shí)判斷步驟（1)、（2)和（3)得到的加熱回路的當(dāng)前溫度、典型工況星內(nèi)各 設(shè)備溫度場(chǎng)分布W及大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后溫度數(shù)據(jù)是否滿足溫度要求，若滿足則熱控分系統(tǒng) 正常工作，否則熱控分系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)行預(yù)警。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)在軌故障復(fù)現(xiàn)預(yù)報(bào)方法，其特征在于包括三部分： (1) 利用下式計(jì)算小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)中加熱回路的當(dāng)前溫度和開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài)：其中，T表示加熱回路的當(dāng)前溫度；T。表示加斷電時(shí)刻的遙測(cè)溫度，加熱器動(dòng)作之前的 平衡溫度；t表示時(shí)間；t。表示加斷電時(shí)刻；△ T為溫度變化量，單位：°C ; Δ t表示時(shí)間變 化； 當(dāng)加熱回路的當(dāng)前溫度達(dá)到設(shè)定溫度值時(shí)，加熱回路功率關(guān)閉，關(guān)機(jī)；當(dāng)加熱回路的當(dāng) 前溫度低于設(shè)定溫度值時(shí)，加熱回路功率關(guān)閉，開(kāi)機(jī)； (2) 典型工況故障確定：根據(jù)設(shè)備溫度初值和設(shè)備升降溫速率，計(jì)算得出在軌小衛(wèi)星 熱控分系統(tǒng)的典型工況星內(nèi)各設(shè)備溫度場(chǎng)分布；其中，T1表示典型工況設(shè)備當(dāng)前溫度J1。表示設(shè)備初始溫度A1為工作時(shí)間；。為工作 時(shí)刻；V :表不設(shè)備升降溫速率； (3) 計(jì)算得出在軌小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)的大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后溫度數(shù)據(jù)：其中，T2表示大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后當(dāng)前溫度；T2。表示加斷電時(shí)刻的遙測(cè)溫度，大功率設(shè) 備動(dòng)作之前的平衡溫度；t2為時(shí)間；t 2。為加斷電時(shí)刻；V 2表示功率大于IOW的大功率設(shè)備 的升降溫速率； ⑷實(shí)時(shí)判斷步驟（1)、（2)和（3)得到的加熱回路的當(dāng)前溫度、典型工況星內(nèi)各設(shè)備 溫度場(chǎng)分布以及大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后溫度數(shù)據(jù)是否滿足溫度要求，若滿足則熱控分系統(tǒng)正常 工作，否則熱控分系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)行預(yù)警。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)在軌故障復(fù)現(xiàn)預(yù)報(bào)方法，包括三部分：計(jì)算小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)中加熱回路的當(dāng)前溫度和開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài)；典型工況故障確定：根據(jù)設(shè)備溫度初值和設(shè)備升降溫速率，計(jì)算得出在軌小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)的典型工況星內(nèi)各設(shè)備溫度場(chǎng)分布；計(jì)算得出在軌小衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)的大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后溫度數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)判斷的加熱回路的當(dāng)前溫度、典型工況星內(nèi)各設(shè)備溫度場(chǎng)分布以及大功率設(shè)備開(kāi)機(jī)后溫度數(shù)據(jù)是否滿足溫度要求，若滿足則熱控分系統(tǒng)正常工作，否則熱控分系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)行預(yù)警。
【IPC分類】G05D23/30, G05B23/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105183040
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510484831
【發(fā)明人】徐志明
【申請(qǐng)人】航天東方紅衛(wèi)星有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月7日