CN111086655B - 非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法，包括：步骤1：通过热仿真确定卫星光照期和阴影期加热器状态；步骤2：在卫星测控弧段内，根据光照期加热器状态，发送热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令；步骤3：在卫星出测控弧段，进入非测控弧段前，根据非测控弧段的阴影时间预报和阴影期加热器状态，发送带有时间码的延迟指令，分别设置非测控弧段进阴影和出阴影时的热控加热器状态；步骤4：在非测控弧段结束，卫星重新进入测控弧段后，发送热控加热器程控允许指令，根据阈值对加热器进行闭环控制。本发明有效地节约了卫星阴影期的热控补偿功率；极大的降低了蓄电池过放的风险。

Description

非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法及系统
技术领域
本发明涉及卫星技术领域，具体地，涉及一种非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法及系统。尤其地，涉及一种卫星非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法。
背景技术
卫星在轨光照期，可通过星体所配备的太阳电池阵为整星提供能源；而阴影期，均需通过蓄电池来满足整星的功耗需求。然而，随着航天的发展，急需优化卫星的重量、功耗等资源，蓄电池的重量也受到严格的控制，其发电量也随之减小。阴影期，卫星无光照，热控补偿功率增大，与电池容量的减小形成不可协调的矛盾。另外，在非测控弧段，卫星指令无法上行，热补偿加热器得不到有效的控制，在阴影期增加的蓄电池的负担，也提高了蓄电池过放的风险。本发明提出了一种卫星非测控弧段阴影期热控补偿功率的节约方法，通过热仿真分析预先确定光照期和阴影期热控补偿加热器的状态，在光照期卫星能源充足时提高星体温度，在阴影期卫星能源受限时利用卫星热容节约热控补偿功率，并且利用带有时间码的延迟指令实现卫星非测控弧段的加热器控制，有效地节约了卫星阴影期的热控补偿功率，克服了卫星非测控弧段地面指令无法上行的缺点，使阴影期热控补偿加热器得到有效的控制，极大的降低了蓄电池过放的风险。
本发明通过热仿真分析预先确定光照期和阴影期热控补偿加热器的状态，在光照期卫星能源充足时提高星体温度，在阴影期卫星能源受限时利用卫星热容节约热控补偿功率；并且利用带有时间码的延迟指令实现卫星非测控弧段的加热器控制。
专利文献CN107770908A(申请号：201710983514.7)公开了大功率变频调光器电源，包括光照强度采集模块、同步信息传送模块、信号处理模块、控制终端、LED照明灯和地磁传感模块；光照强度采集模块用于检测自然光线的亮度发送至信号处理模块；同步信息传送模块用于将光照强度采集模块采集并处理后的信息实时同步发送至信号处理模块；信号处理模块信息进行处理后发送至控制终端；控制终端依据所述信号处理模块发送的信息向LED照明灯发出控制指令；地磁传感模块设于安装有LED照明灯公路段的两端，且用于检测通过所述公路段的车辆信息，并将所述检测信息通过同步信息传送模块发送至信号处理模块。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法及系统。
根据本发明提供的非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法，包括：
步骤1：通过热仿真确定卫星光照期和阴影期加热器状态；
步骤2：在卫星测控弧段内，根据光照期加热器状态，发送热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令；
步骤3：在卫星出测控弧段，进入非测控弧段前，根据阴影期加热器状态，对热控加热器进行设置；
步骤4：在非测控弧段结束，卫星重新进入测控弧段后，发送热控加热器程控允许指令，根据阈值对加热器进行闭环控制。
优选地，所述步骤1包括：在加热器开环控制状态下，通过热仿真确定卫星光照期和阴影期加热器状态。
优选地，所述热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令的间隔时间为2s；所述热控加热器状态设置指令为开启或者关闭。
优选地，所述热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令按照热仿真预示，在卫星进影前发送，提升卫星进影时的初始温度水平。
优选地，所述步骤3包括：根据卫星测控中心给出的阴影时间预报，发送带有时间码的延迟指令，设置非测控弧段进影时热控加热器关闭，出影时热控加热器开启；
所述延迟指令带有卫星进影及出影的时间码，对非测控弧段阴影期的加热器进行控制，维持卫星的温度不超出预设范围。
根据本发明提供的非测控弧段阴影期热控补偿功率节约系统，包括：
模块M1：通过热仿真确定卫星光照期和阴影期加热器状态；
模块M2：在卫星测控弧段内，根据光照期加热器状态，发送热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令；
模块M3：在卫星出测控弧段，进入非测控弧段前，根据阴影期加热器状态，对非测控弧段阴影期热控加热器进行设置；
模块M4：在非测控弧段结束，卫星重新进入测控弧段后，发送热控加热器程控允许指令，根据阈值对加热器进行闭环控制。
优选地，所述模块M1包括：在加热器开环控制状态下，通过热仿真确定卫星光照期和阴影期加热器状态。
优选地，所述热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令的间隔时间为2s；所述热控加热器状态设置指令为开启或者关闭。
优选地，所述热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令按照热仿真预示，在卫星进影前发送，提升卫星进影时的初始温度水平。
优选地，所述模块M3包括：根据卫星测控中心给出的非测控弧段内阴影时间预报，发送带有时间码的延迟指令，设置非测控弧段进影时热控加热器关闭，出影时热控加热器开启；
所述延迟指令带有卫星进影及出影的时间码，对非测控弧段阴影期的加热器进行控制，维持卫星的温度不超出预设范围。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明有效地节约了卫星阴影期的热控补偿功率；
2、本发明解决了卫星非测控弧段地面指令无法上行的缺点，使阴影期热控补偿加热器得到有效的控制，并且充分地利用了星体热容保障了整星温度水平；
3、本发明极大的降低了蓄电池过放的风险。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的卫星非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法实现流程示意图；
其中，T1为非测控弧段开始时间，T2为非测控弧段卫星阴影期的开始时间，T3为非测控弧段卫星阴影期的结束时间，T4为非测控弧段结束时间。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种卫星非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法，具体实现流程可参见图1，其中，T1为非测控弧段开始时间，时刻T1之前均为测控弧段；T2为非测控弧段卫星进影时间；T3为非测控弧段卫星出影时间；T4为非测控弧段结束时间，时刻T4之后均为测控弧段。若T为北京时间，按照图1所示流程，实现步骤如下：
步骤1：通过热仿真分析确定卫星光照期和阴影期加热器的开关状态；
步骤2：T<T1时刻，卫星测控弧段内，按确定好的光照期加热器状态发送热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令；
步骤3：时刻T1之前，即卫星出测控弧段，进入非测控弧段前，按确定好的阴影期加热器状态，根据阴影时间预报，发送带有时间码的延迟指令，分别设置非测控弧段进影时热控加热器关闭，出影时热控加热器开启；
步骤4：时刻T4，非测控弧段结束，卫星重新进入测控弧段后，发送热控加热器程控允许指令，加热器根据阈值闭环控制。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法，其特征在于，包括：
步骤1：通过热仿真确定卫星光照期和阴影期加热器状态；
步骤2：在卫星测控弧段内，根据光照期加热器状态，发送热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令；
步骤3：在卫星出测控弧段，进入非测控弧段前，根据阴影期加热器状态和阴影时间预报，发送带有时间码的延迟指令，设置非测控弧段进阴影时热控加热器关闭，出阴影时热控加热器开启；
步骤4：在非测控弧段结束，卫星重新进入测控弧段后，发送热控加热器程控允许指令，根据阈值对加热器进行闭环控制。
2.根据权利要求1所述的非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法，其特征在于，所述步骤1包括：在加热器开环控制状态下，通过热仿真确定卫星光照期和阴影期加热器状态。
3.根据权利要求1所述的非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法，其特征在于，所述热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令的间隔时间为2s；所述热控加热器状态设置指令为开启或者关闭。
4.根据权利要求1所述的非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法，其特征在于，所述热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令按照热仿真预示，在卫星进影前发送，提升卫星进影时的初始温度水平。
5.根据权利要求1所述的非测控弧段阴影期热控补偿功率节约方法，其特征在于，所述延迟指令带有卫星进影及出影的时间码，对非测控弧段阴影期的加热器进行控制，维持卫星的温度不超出预设范围。
6.一种非测控弧段阴影期热控补偿功率节约系统，其特征在于，包括：
模块M1：通过热仿真确定卫星光照期和阴影期加热器状态；
模块M2：在卫星测控弧段内，根据光照期加热器状态，发送热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令；
模块M3：在卫星出测控弧段，进入非测控弧段前，根据阴影期加热器状态，通过带有时间码的延迟指令对非测控弧段阴影期热控加热器进行设置；
模块M4：在非测控弧段结束，卫星重新进入测控弧段后，发送热控加热器程控允许指令，根据阈值对加热器进行闭环控制。
7.根据权利要求6所述的非测控弧段阴影期热控补偿功率节约系统，其特征在于，所述模块M1包括：在加热器开环控制状态下，通过热仿真确定卫星光照期和阴影期加热器状态。
8.根据权利要求6所述的非测控弧段阴影期热控补偿功率节约系统，其特征在于，所述热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令的间隔时间为2s；所述热控加热器状态设置指令为开启或者关闭。
9.根据权利要求6所述的非测控弧段阴影期热控补偿功率节约系统，其特征在于，所述热控加热器程控禁止指令和热控加热器状态设置指令按照热仿真预示，在卫星进影前发送，提升卫星进影时的初始温度水平。
10.根据权利要求6所述的非测控弧段阴影期热控补偿功率节约系统，其特征在于，所述延迟指令带有卫星进影及出影的时间码，对非测控弧段阴影期的加热器进行控制，维持卫星的温度不超出预设范围。
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