一种机载吊舱环控系统和温控策略的制作方法

本公开涉及机载光电载荷，具体涉及一种机载吊舱环控系统和温控策略。

背景技术：

1、光电吊舱广泛应用于电子对抗、侦察、制导、雷达等领域。光电吊舱的环控系统主要保证各功率设备仪器在干燥、清洁、温度适宜的腔内环境中正常工作；通常情况，高温环境给电子及光电功率设备的工作带来一定的散热难题，尤其对于高功率密度的电子元器件，系统环境温度因素直接关乎其寿命和可靠性。

2、吊舱一般挂载在飞机外部，其外热流主要受太阳直接辐射、周围载机舱壁辐射以及舱壁等对太阳的反射影响，同时也会受到少量地球红外辐射的影响，外热流较为复杂；吊舱内热源为系统执行任务工作期间各电气功率设备所产生的热量；吊舱随载机飞行中，由于压缩空气以与空气摩擦会引起气动加热，这部分热载荷与飞行条件如高度、马赫数以及大气温度有关。

3、飞机对于搭载产品的重量、包络通常有着严格的要求；同时，随着吊舱的功能性和集成度的不断升级，使得舱内各功率设备的总热耗增加；利用传统的被动热控手段无法解决热量的传输与排散；而电子功率设备长时间在超出指标温度的环境下工作，故障率自然会增加，因此，本技术提出了一种机载吊舱环控系统和温控策略，以对高功率光电吊舱的内部环境温度实现控制。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种机载吊舱环控系统和温控策略。

2、第一方面，本技术提供了一种机载吊舱环控系统，所述机载吊舱内设置有功率设备，所述机载吊舱环控系统包括：

3、系统对流装置，所述系统对流装置用于对所述吊舱内部进行散热；

4、局部风冷装置，所述局部风冷装置用于对所述功率设备进行散热；

5、电加热低温补偿装置，所述电加热低温补偿装置用于对所述功率设备进行加热；

6、调节装置，所述调节装置配置用于：

7、测量所述功率设备的温度值；

8、判断所述温度值大于温度阈值下限时，控制所述系统对流装置对所述机载吊舱内部进行散热并控制所述局部风冷装置对所述功率设备进行散热；

9、判断所述温度值小于温度阈值下限时，控制所述电加热低温补偿装置对所述功率设备进行加热。

10、根据本技术实施例提供的技术方案，所述调节装置包括：

11、检测模块，所述检测模块包括热敏电阻以及与所述热敏电阻连接的分压单元，所述分压单元用于输出热敏电阻的电压信号；

12、处理模块，所述处理模块配置用于：

13、根据所述电压信号，计算所述温度值；

14、判断所述温度值大于温度阈值下限时，控制所述系统对流装置对所述机载吊舱内部进行散热并控制所述局部风冷装置对所述功率设备进行散热；

15、判断所述温度值小于温度阈值下限时，控制所述电加热低温补偿装置对所述功率设备进行加热。

16、根据本技术实施例提供的技术方案，所述处理模块包括：

17、放大单元，所述放大单元接收所述电压信号，放大后进行输出；

18、ad转换单元，所述ad转换单元接收放大后的所述电压信号，并将其转换为数字信号输出；

19、中央处理单元，所述中央处理单元配置用于：

20、根据接收的所述数字信号，计算所述温度值；

21、判断所述温度值大于温度阈值下限时，输出通风控制信号；

22、判断所述温度值小于温度阈值下限时，输出加热控制信号；

23、控制单元，所述控制单元配置用于：

24、接收所述通风控制信号，控制所述系统对流装置对所述机载吊舱内部进行散热并控制所述局部风冷装置对所述功率设备进行散热；

25、接收所述加热控制信号，控制所述电加热低温补偿装置对所述功率设备进行加热。

26、根据本技术实施例提供的技术方案，所述通风控制信号包括第一调制信号和第二调制信号；

27、所述中央处理单元在判断所述温度值大于温度阈值下限时，输出通风控制信号步骤具体为：

28、判断所述温度值大于温度阈值下限且所述温度值小于温度阈值上限时，输出第一调制信号，所述第一调制信号的占空比根据所述温度值计算得到；

29、判断所述温度值大于温度阈值上限时，输出第二调制信号；

30、其中，当所述控制单元接收到所述第一调制信号时，以所述占空比驱动控制所述系统对流装置和局部风冷装置的转速；当所述控制单元接收到所述第二调制信号时，驱动控制所述系统对流装置和局部风冷装置的转速以满载运行。

31、根据本技术实施例提供的技术方案，根据接收的所述数字信号，计算所述温度值包括以下步骤：

32、根据公式(一)计算出所述热敏电阻的电阻值r；

33、根据得到的所述电阻值r，通过公式(二)计算出温度值t；

34、r＝u/i(一)；

35、

36、i为预设电流，a、b、c为所述热敏电阻系数，u为电压值；

37、其中，所述数字信号包含有所述电压值。

38、根据本技术实施例提供的技术方案，所述中央处理单元上设定有所述温度阈值下限和所述温度阈值上限，所述温度阈值下限小于所述温度阈值上限，其中，所述温度阈值下限设定为-35℃，所述温度阈值上限设定为+30℃。

39、根据本技术实施例提供的技术方案，所述系统对流装置设置在所述机载吊舱内部，所述局部风冷装置设置在所述机载吊舱内部且对应所述功率设备设置，所述电加热低温补偿装置设置在所述机载吊舱内部且对应所述功率设备设置。

40、第二方面，本技术提供了一种机载吊舱温控策略，其应用有所述的机载吊舱环控系统，所述机载吊舱温控策略具体包括以下步骤：

41、获取所述功率设备的所述温度值，并与所述温度阈值下限和所述温度阈值上限对比；

42、当判断所述温度值小于所述温度阈值下限时，所述中央处理单元输出所述加热控制信号，控制单元接收所述加热控制信号控制所述电加热低温补偿装置对所述功率设备进行加热；

43、当判断所述温度值大于所述温度阈值下限并小于所述温度阈值上限时，所述中央处理单元输出第一调制信号，所述控制单元接收所述第一调制信号，并根据所述占空比驱动控制所述系统对流装置和局部风冷装置的转速，对所述机载吊舱和所述功率设备进行散热；

44、当判断所述温度值大于所述温度阈值上限时，所述中央处理单元输出所述第二调制信号，所述控制单元接收所述第二调制信号，控制所述系统对流装置和局部风冷装置满载运行。

45、综上所述，本技术方案具体公开了一种机载吊舱环控系统和温控策略，机载吊舱环控系统包括设置在机载吊舱内部的系统对流装置、对应功率设备的局部风冷装置以及对应功率设备的电加热低温补偿装置，机载吊舱环控系统还包括调节装置，调节装置能够检测功率设备的温度值，并根据温度值对系统对流装置、局部风冷装置和电加热低温补偿装置进行分别控制，以实现对机载吊舱内部环境的散热，对功率设备的散热和加热；温控策略包括获取功率设备的温度值，将温度值与温度阈值下限和温度阈值上限进行比较，当温度值小于温度阈值下限时，控制电加热低温补偿装置对功率设备升温加热，当温度值处于温度阈值下限和温度阈值上限之间时，控制系统对流装置和局部风冷装置工作，并根据温度值计算第一调制信号的占空比，根据占空比控制系统对流装置和局部风冷装置的转速；当温度值大于温度阈值上限时，控制系统对流装置和局部风冷装置满载工作；

46、本发明通过在记载吊舱内部设置系统对流装置、局部风冷装置和电加热低温补偿装置，并通过温控策略，根据检测到的功率设备温度，对系统对流装置、局部风冷装置和电加热低温补偿装置进行分别控制，以实现对机载吊舱内部环境、功率设备进行相应的散热和加热，实现自控使能调节，保证功率设备温度始终处于正常的工作温度范围，在任务期间满足使用要求，减少功率设备的故障率，并且提高各功率设备的可靠性。