小衛(wèi)星高精度熱控方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-27 02:10
維持航天器在軌正常工作,需要熱控系統(tǒng)為它提供良好的工作環(huán)境。隨著航天技術(shù)發(fā)展,星載電子技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)控溫精度的要求也越來(lái)越高,有些達(dá)到了毫K級(jí),甚至更高。近年來(lái),隨著小衛(wèi)星及微納衛(wèi)星的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的利用熱控技術(shù)結(jié)合輔助結(jié)構(gòu)的機(jī)熱一體化設(shè)計(jì)方法,已經(jīng)不能適應(yīng)小衛(wèi)星及微納衛(wèi)星對(duì)熱控系統(tǒng)高精度、高可靠性、輕重量和低成本的苛刻要求。為了解決當(dāng)前微納衛(wèi)星星上熱控資源和小衛(wèi)星高精度控溫所面臨的問(wèn)題,本文對(duì)新型低成本高精度測(cè)溫方法、某星敏感器系統(tǒng)高精度熱控方案和高精度熱控系統(tǒng)總體分級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法等三個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的理論、仿真和實(shí)驗(yàn)研究,由局部到整體,為小衛(wèi)星高精度熱控方法提供解決思路。首先,為了解決微納衛(wèi)星星上測(cè)溫路數(shù)不足問(wèn)題及減輕測(cè)溫電纜網(wǎng)重量,本文首先探討了利用數(shù)字溫度傳感器代替熱敏電阻測(cè)溫的新型低成本測(cè)溫方案,搭建了空間環(huán)境多點(diǎn)測(cè)溫的適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)平臺(tái),利用該平臺(tái)研究了基于1-Wire商用數(shù)字測(cè)溫傳感器DS18B20在空間環(huán)境下的測(cè)溫性能及空間適應(yīng)性,并將DS18B20測(cè)溫方法應(yīng)用于XW-2微納衛(wèi)星,開(kāi)展了基于微納衛(wèi)星的星載接口、硬件和軟件設(shè)計(jì),對(duì)該測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行了地面和在軌實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究結(jié)果表...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:149 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.3改變功率后的溫度變化[65]??
1-多孔芯:2-蒸汽流線;3-冷凝器;4-流體流線;5-儲(chǔ)水罐內(nèi)部部分流體流線:6-儲(chǔ)水罐:??7-激光通信終端;8-旁通流線;9-風(fēng)扇;10-加熱器;11-閥??圖1.1主動(dòng)分流旁路的環(huán)路熱管系統(tǒng)[65]??蒸發(fā)器??旁路営路…??蒸發(fā)営路---一^wm??圖1.2循環(huán)熱管系統(tǒng)的3維視圖[65]??1?t?L?…?-^????4-:?i??;??.?.?i?...、丨??^41?2?/T1?i??泠—.一.?\*?:???"?V?r ̄?''??,\Zj???^???Sv>)??。埃?SDC?0(0?w?KC?KC?10C3?uoo?.m??時(shí)間/s??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種濕度傳感器溫度補(bǔ)償?shù)姆蔷性校正方法[J]. 陳韋名,曾喆昭,廖震中,毛亞珍. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]微納衛(wèi)星COTS器件應(yīng)用研究[J]. 袁春柱,李志剛,李軍予,劉思遠(yuǎn),張德全,李智敏. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(02)
[3]1-wire測(cè)溫技術(shù)皮納衛(wèi)星星載應(yīng)用研究[J]. 袁春柱,李軍予,劉思遠(yuǎn). 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2016(12)
[4]微納衛(wèi)星光學(xué)載荷技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 葉釗,李熹微,王超,董小靜,尹歡,曹啟鵬. 航天器工程. 2016(06)
[5]航天器精密控溫技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 童葉龍,李國(guó)強(qiáng),耿利寅. 航天返回與遙感. 2016(02)
[6]高精度半導(dǎo)體激光器溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高平東,張法全. 激光技術(shù). 2014(02)
[7]一種GEO衛(wèi)星星敏感器熱控設(shè)計(jì)[J]. 韓崇巍,趙劍鋒,趙啟偉,張旸. 航天器工程. 2013(03)
[8]高精度星敏感器光學(xué)系統(tǒng)誤差分析[J]. 孫婷,邢飛,尤政. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]一種Pt100溫度傳感器的動(dòng)態(tài)熱響應(yīng)模型[J]. 朱杰,郭濤. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]真空熱試驗(yàn)熱電偶測(cè)溫參考點(diǎn)分析改進(jìn)[J]. 孫興華,蘇新明,陶濤. 航天器環(huán)境工程. 2012(05)
博士論文
[1]常溫PTC熱控材料及其熱控方法研究[D]. 宋嘉梁.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]隨機(jī)近似熱模型修正方法及相變熱控關(guān)鍵問(wèn)題研究[D]. 劉娜.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]微納衛(wèi)星自主健康狀態(tài)評(píng)估方法研究[D]. 夏開(kāi)心.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]航天器用熱電偶測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)[D]. 唐兆廷.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3102675
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:149 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.3改變功率后的溫度變化[65]??
1-多孔芯:2-蒸汽流線;3-冷凝器;4-流體流線;5-儲(chǔ)水罐內(nèi)部部分流體流線:6-儲(chǔ)水罐:??7-激光通信終端;8-旁通流線;9-風(fēng)扇;10-加熱器;11-閥??圖1.1主動(dòng)分流旁路的環(huán)路熱管系統(tǒng)[65]??蒸發(fā)器??旁路営路…??蒸發(fā)営路---一^wm??圖1.2循環(huán)熱管系統(tǒng)的3維視圖[65]??1?t?L?…?-^????4-:?i??;??.?.?i?...、丨??^41?2?/T1?i??泠—.一.?\*?:???"?V?r ̄?''??,\Zj???^???Sv>)??。埃?SDC?0(0?w?KC?KC?10C3?uoo?.m??時(shí)間/s??
用“一線總線”接口,具有分布式多點(diǎn)組網(wǎng)測(cè)溫功能[77],目前己在現(xiàn)代工業(yè)測(cè)溫系??統(tǒng)的設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用,例如高爐水循環(huán)測(cè)溫、智能大棚測(cè)溫、機(jī)房測(cè)溫、實(shí)驗(yàn)室??測(cè)溫等場(chǎng)合。圖2.1給出了商用數(shù)字溫度傳感器DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖[77]。??存儲(chǔ)與控制邏輯??vo?M????L-?▲???W??????"?<4——?溫度傳感器??GNDcHI???,?二二二????-?,+RO=?+高?^41高溫觸發(fā)(賺????1-wire接口?|?速?■?丨??iS?電?暫?? ̄^1? ̄低溫觸發(fā)(EEPROM) ̄ ̄??,一[源―?1?;??—L_?檢?^?4??分辨率配里數(shù)據(jù)(EEPROM>??VDD?I?測(cè)?益?????^―?!?8?位?CRC?發(fā)生?i ̄ ̄??圖2.1?DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)??48bit器件唯一序列號(hào)、8bit的CRC校驗(yàn)碼和8bit的家族號(hào)被包含在64位??的ROM中,這些序列號(hào)信息在器件出廠時(shí)己預(yù)先設(shè)置好;用于存儲(chǔ)溫度報(bào)警上??下限(TH和TL)和采樣分辨率配置數(shù)據(jù)的3字節(jié)的EEPROM集成在DS18B20??片上,其中溫度轉(zhuǎn)換的分辨率通過(guò)配置數(shù)據(jù)字節(jié)的第6bit和第7bit進(jìn)行設(shè)置;圖??2.2給出了?9字節(jié)的SRAM高速暫存器的結(jié)構(gòu)及每個(gè)字節(jié)功用[77],如字節(jié)溫度測(cè)??量值為第一和第二個(gè),包括11位數(shù)據(jù)位和5位符號(hào)標(biāo)志位,TH和TL的拷貝為??14??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種濕度傳感器溫度補(bǔ)償?shù)姆蔷性校正方法[J]. 陳韋名,曾喆昭,廖震中,毛亞珍. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]微納衛(wèi)星COTS器件應(yīng)用研究[J]. 袁春柱,李志剛,李軍予,劉思遠(yuǎn),張德全,李智敏. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(02)
[3]1-wire測(cè)溫技術(shù)皮納衛(wèi)星星載應(yīng)用研究[J]. 袁春柱,李軍予,劉思遠(yuǎn). 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2016(12)
[4]微納衛(wèi)星光學(xué)載荷技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 葉釗,李熹微,王超,董小靜,尹歡,曹啟鵬. 航天器工程. 2016(06)
[5]航天器精密控溫技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 童葉龍,李國(guó)強(qiáng),耿利寅. 航天返回與遙感. 2016(02)
[6]高精度半導(dǎo)體激光器溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高平東,張法全. 激光技術(shù). 2014(02)
[7]一種GEO衛(wèi)星星敏感器熱控設(shè)計(jì)[J]. 韓崇巍,趙劍鋒,趙啟偉,張旸. 航天器工程. 2013(03)
[8]高精度星敏感器光學(xué)系統(tǒng)誤差分析[J]. 孫婷,邢飛,尤政. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]一種Pt100溫度傳感器的動(dòng)態(tài)熱響應(yīng)模型[J]. 朱杰,郭濤. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]真空熱試驗(yàn)熱電偶測(cè)溫參考點(diǎn)分析改進(jìn)[J]. 孫興華,蘇新明,陶濤. 航天器環(huán)境工程. 2012(05)
博士論文
[1]常溫PTC熱控材料及其熱控方法研究[D]. 宋嘉梁.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]隨機(jī)近似熱模型修正方法及相變熱控關(guān)鍵問(wèn)題研究[D]. 劉娜.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]微納衛(wèi)星自主健康狀態(tài)評(píng)估方法研究[D]. 夏開(kāi)心.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]航天器用熱電偶測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)[D]. 唐兆廷.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3102675
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