专利名称：一种轨道周期收敛性检测方法
技术领域：
本发明涉及航天领域中的热仿真分析计算，特别涉及一种轨道周期收敛性的检测方法。
背景技术：
轨道周期收敛性的检测是指在对卫星的热仿真分析计算中，卫星或卫星上的部件的温度是否达到平衡的判断。现有技术中存在的热分析软件，如MAYA公司开发的TMG热分析软件，能够解决传导、对流、辐射及相变等传热问题，具备角系数计算、热耦合分析及航天器轨道热分析等功能。但这些热分析软件并不能够直接对轨道周期收敛性进行判断。本领域技术人员若要利用热分析软件的分析结果对轨道周期性进行判断，通常需要将若干个轨道周期内的热分析结果的温度曲线图进行比较，根据比较结果判断收敛性。由于热分析过程与收敛性判断的过程是两个相对独立的过程，因此，若热分析结果被判断为不收敛，那就需要重新增加计算时间进行热分析计算，然后再对热分析计算结果做收敛性判断，直到热分析计算结果收敛为止。由于每次做热分析计算时所要花费的时间很长，通常以天为单位， 因此现有技术中的上述方法很浪费时间，效率低下。发明内容
为了克服现有技术中的轨道周期收敛性检测方法重复计算程度高、效率低下的缺陷，从而提供一种高效的轨道周期收敛性判断方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种轨道周期收敛性检测方法，包括
步骤1)、获取航天器的轨道周期并设置在轨道周期内的结果输出时间；所述结果输出时间能够被轨道周期整除；
步骤幻、在当前的轨道周期内做热分析计算，得到所述航天器中的各个节点在当前轨道周期内各个结果输出时间的温度场数据；
步骤3)、输出并保存当前轨道周期内的各个结果输出时间的温度场数据；
步骤4)、从第二个轨道周期开始，在当前轨道周期的最后一个结果输出时刻，比较本周期与上周期对应时刻所有节点的温度，判断是否满足收敛条件，若满足收敛条件，停止计算，否则进入下一个轨道周期，重新执行步骤i)；在第一个轨道周期结束时，直接进入下一个轨道周期，重新执行步骤2)。
上述技术方案中，还包括
步骤幻、在完成收敛性判断的操作后，保存每一轨道周期的收敛参数。
上述技术方案中，所述的收敛条件包括对应结果输出时刻所有节点温差不超过 0. 01°C。
上述技术方案中，所述的步骤2~)采用现有的热分析软件实现。
上述技术方案中，所设定的结果输出时间除了能够被轨道周期整除外，还与所述现有的热分析软件中用户设置的结果输出时间间隔最接近。
本发明的优点在于
本发明在进行热计算的过程中同时对轨道周期的收敛性进行检测，无需做重复计算，极大地提高了工作效率。
图1为本发明的轨道周期收敛性检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和效果更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细的说明。
参考图1，在一个实施例中，有一卫星绕地球公转，利用本发明的方法对其轨道周期收敛性判断的步骤如下
步骤1)、获取该卫星的轨道周期并设置在一个轨道周期内的结果输出时间。
本领域技术人员都应当了解，一旦卫星的运行轨道确定，那么该卫星的轨道周期也就能够确定。
在得到卫星的轨道周期后，还要确定结果输出时间。所述的结果输出时间是指后续步骤中输出温度场的时刻，所设定的结果输出时间应当能够被轨道周期整除。作为一个优选实现方式，所设定的结果输出时间除了能够被轨道周期整除外，还应当与现有热分析软件中用户设置的结果输出时间间隔最接近，所述的现有热分析软件在后续的步骤2)中将被用到，即
轨道周期臓Hi日寸间新=取整(轨道周期/ ‘果输出时间^
在本实施例中，若所述卫星的轨道周期为100分钟，所设定的结果输出时间有20 个，即在第5、10……95、100分钟依次输出结果。
步骤幻、在当前的轨道周期内做热分析计算，得到卫星中的各个节点在当前轨道周期内各个结果输出时间的温度场数据。
在做热分析时，需要对卫星上的η (η ^ 1)个节点(如卫星中的某一装置或某一部件)的温度进行计算，由于计算所得到的结果包含有η个节点的温度值，因此这些温度值被称为温度场数据。在本步骤中，所述热分析计算可通过现有的热分析软件实现，如TMG热分析软件。
步骤3)、输出并保存当前轨道周期内的各个结果输出时间的温度场数据。
步骤4)、从第二个轨道周期开始，在当前轨道周期的最后一个结果输出时刻，比较本周期与上周期对应时刻所有节点的温度，判断是否满足收敛条件，若满足收敛条件，停止计算，否则进入下一个轨道周期，重新执行步骤2、。在第一个轨道周期结束时，可直接进入下一个轨道周期，重新执行步骤2)。
在本实施例中，本步骤中所述的收敛条件包括对应结果输出时刻所有节点温差不超过0. ore，但在其他实施例中，可根据实际情况对收敛条件做一定的改变，如增大温差的数值范围，对应结果输出时刻所有节点温差不超过0. 03°C，或减小温差的数值范围，对应结果输出时刻所有节点温差不超过0. 005°C。需要注意的是，该收敛条件中要求所有节点都满足温差范围，即使只有一个节点不满足，该收敛条件即不满足。
之前提到，本实施例中，轨道周期为100分钟，当第二个轨道周期结束时，开始比较所述η个节点在第二轨道周期第5分钟的温度与第一轨道周期第5分钟的温度，所述η个节点在第二轨道周期第10分钟的温度与第一轨道周期第10分钟的温度，……，所述η个节点在第二轨道周期第100分钟的温度与第一轨道周期第100分钟的温度，只有满足收敛条件才停止计算，否则，在第三轨道周期结束时，继续比较第三轨道周期与第二轨道周期内的相关数据。
在完成收敛性检测的操作之后，作为一种优选实现方式，可以保存每一周期的收敛参差，以查看温度场的收敛过程。
权利要求
1.一种轨道周期收敛性检测方法，包括步骤1)、获取航天器的轨道周期并设置在轨道周期内的结果输出时间；所述结果输出时间能够被轨道周期整除；步骤幻、在当前的轨道周期内做热分析计算，得到所述航天器中的各个节点在当前轨道周期内各个结果输出时间的温度场数据；步骤3)、输出并保存当前轨道周期内的各个结果输出时间的温度场数据；步骤4)、从第二个轨道周期开始，在当前轨道周期的最后一个结果输出时刻，比较本周期与上周期对应时刻所有节点的温度，判断是否满足收敛条件，若满足收敛条件，停止计算，否则进入下一个轨道周期，重新执行步骤幻；在第一个轨道周期结束时，直接进入下一个轨道周期，重新执行步骤2)。
2.根据权利要求1所述的轨道周期收敛性检测方法，其特征在于，还包括步骤幻、在完成收敛性判断的操作后，保存每一轨道周期的收敛参数。
3.根据权利要求1或2所述的轨道周期收敛性检测方法，其特征在于，所述的收敛条件包括对应结果输出时刻所有节点温差不超过0. ore。
4.根据权利要求1或2所述的轨道周期收敛性检测方法，其特征在于，所述的步骤2) 采用现有的热分析软件实现。
5.根据权利要求4所述的轨道周期收敛性检测方法，其特征在于，所设定的结果输出时间除了能够被轨道周期整除外，还与所述现有的热分析软件中用户设置的结果输出时间间隔最接近。
全文摘要
本发明公开一种轨道周期收敛性检测方法，包括获取航天器的轨道周期并设置在轨道周期内的结果输出时间；所述结果输出时间能够被轨道周期整除；在当前的轨道周期内做热分析计算，得到所述航天器中的各个节点在当前轨道周期内各个结果输出时间的温度场数据；输出并保存当前轨道周期内的各个结果输出时间的温度场数据；从第二个轨道周期开始，在当前轨道周期的最后一个结果输出时刻，比较本周期与上周期对应时刻所有节点的温度，判断是否满足收敛条件，若满足收敛条件，停止计算，否则进入下一个轨道周期，重新做热分析计算。
文档编号G01N25/00GK102495092SQ20111036241
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者徐涛, 赵小翔 申请人:上海卫星工程研究所