一种小卫星热控分系统在轨故障复现预报方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种小卫星热控分系统在轨故障复现预报方法，适用于小卫星热控分 系统在轨故障诊断及在轨维修方案验证，属于卫星溫控技术领域。
【背景技术】
[0002] 卫星在轨维修非常困难，目前还没有手段或方法进行在轨维护，在地面建立一套 完整的在轨故障复现预报仿真系统，就成为再现在轨故障和开展在轨维修及维修方案验证 的一个非常重要的手段。在轨卫星热控系统故障诊断及方案预报技术可W解决在轨故障复 现，开展在轨维修及维修方案的验证，为卫星在轨安全提供条件保障。
[0003] 目前在轨小卫星热控分系统的故障，无法实现地面的故障复现，也无法预判产生 的故障的原因，因此在地面建立一种小卫星热控分系统在轨故障复现预报方法具有迫切性 和必要性，通过该方法可W对在轨热控分系统故障进行复现，并对在轨维修方案进行地面 验证，为地面测控人员及时掌握热控系统在轨技术状态提供有效参考信息和在轨热控分系 统正常运行提高了保障。
【发明内容】
[0004] 本发明的技术解决问题是：为了克服现有技术的不足，提出一种小卫星热控分系 统在轨故障复现预报方法，本发明解决了小卫星热控分系统在轨故障再现和维修的问题， 为在轨热控分系统正常运行提供了保障。 阳0化]本发明的技术解决方案是：
[0006] 一种小卫星热控分系统在轨故障复现预报方法包括=部分：
[0007] (1)利用下式计算小卫星热控分系统中加热回路的当前溫度和开关机状态：
[0008]
[0009] 其中，T表示加热回路的当前溫度；T。表示加断电时刻的遥测溫度，加热器动作之 前的平衡溫度；t表示时间；t。表示加断电时刻；AT为溫度变化量，单位：°C;At表示时 间变化；
[0010] 当加热回路的当前溫度达到设定溫度值时，加热回路功率关闭，关机；当加热回路 的当前溫度低于设定溫度值时，加热回路功率关闭，开机；
[0011] (2)典型工况故障确定：根据设备溫度初值和设备升降溫速率，计算得出在轨小 卫星热控分系统的典型工况星内各设备溫度场分布；
[0012] Ti=Ti〇±Vi(ti-tio)
[0013] 其中，Ti表示典型工况设备当前溫度；Ti。表示设备初始溫度；ti为工作时间；ti。为 工作时刻；V1表示设备升降溫速率；
[0014] (3)计算得出在轨小卫星热控分系统的大功率设备开机后溫度数据：
[001 引Tz=T20±V2 (tz-tzo)
[0016] 其中，Tz表示大功率设备开机后当前溫度；T2。表示加断电时刻的遥测溫度，大功 率设备动作之前的平衡溫度；t2为时间；t2。为加断电时刻；V2表示功率大于10W的大功率 设备的升降溫速率；
[0017] (4)实时判断步骤（1)、似和做得到的加热回路的当前溫度、典型工况星内各 设备溫度场分布W及大功率设备开机后溫度数据是否满足溫度要求，若满足则热控分系统 正常工作，否则热控分系统出现故障，进行预警。
[001引本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0019] (1)本发明能够为在轨工作的卫星进行故障，判断出故障问题，本发明通过溫度的 变化和检测进行卫星在轨故障的诊断，有别于W往通过对卫星各分系统设备逐一检测和检 查的方式，大大提高了工作效率，也提升热控系统可靠性及，对轨热控系统维护具有重要意 义。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明方法流程图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明的具体工作原理做进一步解释。
[0022] 如图1所示，本发明一种小卫星热控分系统在轨故障复现预报方法包括=部分：
[0023] (1)利用下式计算小卫星热控分系统中加热回路的当前溫度和开关机状态：
[0024]
[00巧]其中，T表示加热回路的当前溫度；T。表示加断电时刻的遥测溫度，加热器动作之 前的平衡溫度；t表示时间，单位：秒；t。表示加断电时刻，单位：秒；AT为溫度变化量，单 位：°C;At表示时间变化，单位：秒；
[00%] 当加热回路的当前溫度达到设定溫度值时，加热回路功率关闭，关机；当加热回路 的当前溫度低于设定溫度值时，加热回路功率关闭，开机；
[0027] 其原理是当溫度低于T。时，加热回路功率开启，被控设备溫度变化量AT增加，T 升高。当T达到设定溫度值时，加热回路功率关闭，AT减少，当溫度再次低于T。时，加热回 路开启和关闭按照上述原理重复工作。
[0028] (2)典型工况故障确定：根据设备溫度初值和设备升降溫速率，计算得出在轨小 卫星热控分系统的典型工况星内各设备溫度场分布；
[0029] Ti= Ti〇± Vi(ti-tio)
[0030] 其中，Ti表示典型工况设备当前溫度；T1。表示设备初始溫度；t1为工作时间，单 位：秒；ti。为工作时刻，单位：秒；V1表示设备升降溫速率；
[0031] (3)计算得出在轨小卫星热控分系统的大功率设备开机后溫度数据：
[0032]Tz=T2〇± V 2(tz-tzo)
[0033] 其中，T2表示大功率设备开机后当前溫度；T2。表示加断电时刻的遥测溫度，大功 率设备动作之前的平衡溫度；t2为时间，单位：秒；t2。为加断电时刻，单位：秒；V2表示功率 大于10W的大功率设备的升降溫速率；
[0034] (4)实时判断步骤（1)、（2)和（3)得到的加热回路的当前溫度、典型工况星内各 设备溫度场分布W及大功率设备开机后溫度数据是否满足溫度要求，若满足则热控分系统 正常工作，否则热控分系统出现故障，进行预警。
【主权项】
1. 一种小卫星热控分系统在轨故障复现预报方法，其特征在于包括三部分： (1) 利用下式计算小卫星热控分系统中加热回路的当前温度和开关机状态：其中，T表示加热回路的当前温度；T。表示加断电时刻的遥测温度，加热器动作之前的 平衡温度；t表示时间；t。表示加断电时刻；△ T为温度变化量，单位：°C ; Δ t表示时间变 化； 当加热回路的当前温度达到设定温度值时，加热回路功率关闭，关机；当加热回路的当 前温度低于设定温度值时，加热回路功率关闭，开机； (2) 典型工况故障确定：根据设备温度初值和设备升降温速率，计算得出在轨小卫星 热控分系统的典型工况星内各设备温度场分布；其中，T1表示典型工况设备当前温度J1。表示设备初始温度A1为工作时间；。为工作 时刻；V :表不设备升降温速率； (3) 计算得出在轨小卫星热控分系统的大功率设备开机后温度数据：其中，T2表示大功率设备开机后当前温度；T2。表示加断电时刻的遥测温度，大功率设 备动作之前的平衡温度；t2为时间；t 2。为加断电时刻；V 2表示功率大于IOW的大功率设备 的升降温速率； ⑷实时判断步骤（1)、（2)和（3)得到的加热回路的当前温度、典型工况星内各设备 温度场分布以及大功率设备开机后温度数据是否满足温度要求，若满足则热控分系统正常 工作，否则热控分系统出现故障，进行预警。
【专利摘要】本发明公开了一种小卫星热控分系统在轨故障复现预报方法，包括三部分：计算小卫星热控分系统中加热回路的当前温度和开关机状态；典型工况故障确定：根据设备温度初值和设备升降温速率，计算得出在轨小卫星热控分系统的典型工况星内各设备温度场分布；计算得出在轨小卫星热控分系统的大功率设备开机后温度数据；实时判断的加热回路的当前温度、典型工况星内各设备温度场分布以及大功率设备开机后温度数据是否满足温度要求，若满足则热控分系统正常工作，否则热控分系统出现故障，进行预警。
【IPC分类】G05D23/30, G05B23/02
【公开号】CN105183040
【申请号】CN201510484831
【发明人】徐志明
【申请人】航天东方红卫星有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月7日