[发明专利]一种可变功耗、高可靠的星载软件热控控制方法

说明书

一种可变功耗、高可靠的星载软件热控控制方法，涉及航天应用领域，解决现有方法通过关闭加热回路的方式实现热控低功耗运行，不涉及热控实际功耗的精确控制，导致功耗控制不灵活，且在额定功耗一定的条件下，载荷工作状态不能灵活调整等问题，本发明根据每路加热回路的控温模式、优先级顺序以及热控总功耗阈值进行热控控制，热控总功耗阈值可在轨通过注入更改，热控功能保证加热回路实际总功耗值不大于总功耗阈值。同时，软件每2秒钟进行一次单路功耗值、总功耗阈值三取二纠错，并更新一次热控命令，在识别出控制命令与执行机构接收的控制命令不一致时，则将控制命令重新发送给执行机构。本方法可根据实际情况灵活调整工作状态。

技术领域

本发明涉及一种可变功耗、高可靠的星载软件热控控制方法，特别涉及一种载荷热控及总功耗高于额定功耗时，可通过数据注入下调热控功耗的方法，保证载荷安全工作。

背景技术

航天领域，随着有效载荷功能复杂、体积增加，导致热控设计功耗增加，而整星能源有限，导致所有加热回路无法同时处于加热状态，同时载荷进行特定工作时，(除热控部分的)电子学功耗也可能高于额定功耗，载荷无法安全工作或者不能执行该特定工作。随着载荷运行的轨道高度增加、空间粒子辐射变得更加复杂，电子元器件如CPU类如DSP芯片易发生单粒子翻转现象。且载荷在轨运行周期长，一般为8年，严重威胁软件的安全性、可靠性，热控部分的功耗控制异常，极易损坏载荷硬件电路，造成整个任务失败的严重后果。

以往，星载软件的热控功能通过关闭加热回路的方式实现热控低功耗运行，不涉及热控实际功耗的精确控制。这导致功耗控制不灵活，导致额定功耗一定的条件下，载荷工作状态不能灵活调整。

针对上述需求，本发明设计了一种可变功耗、高可靠的星载软件热控控制方法，热控总功耗阈值可通过数据注入调整，软件根据调整后的总功耗值进行热控控制。软件2秒钟进行一次热控控制，且在识别出预定的控制命令与执行机构接收的控制命令不一致时，则将预定的控制命令重新发送给执行机构，同时热控单路功耗值及总功耗值进行三取二纠错，以实现安全、可靠的热控控制。

发明内容

本发明为解决现有方法通过关闭加热回路的方式实现热控低功耗运行，不涉及热控实际功耗的精确控制，导致功耗控制不灵活，且在额定功耗一定的条件下，载荷工作状态不能灵活调整等问题，提供一种变功耗、高可靠的星载软件热控控制方法。在热控设计总功耗大于热控额定功耗情况下，热控控制系统保证载荷安全，灵活工作。

一种变功耗、高可靠的星载软件热控控制方法，该方法通过热控控制系统实现，所述热控控制系统包括CPU，FPGA，加热回路及热敏电阻；具体控制方法由以下步骤实现：

步骤一、所述CPU初始化各加热回路的控温模式，参考传感器，温度阈值，每路加热回路功耗值，热控总功耗阈值，所有加热回路的加热优先级顺序以及设定每2秒进行一次热控控制；

步骤二、所述CPU判断计时时间是否到达2秒，如果是，则对每路加热回路功耗值、热控总功耗阈值进行三取二纠错，并更新热控总功耗阈值；

步骤三、所述CPU控制FPGA采集所有热敏电阻温度值并滤波后传送回CPU；

步骤四、所述CPU根据各加热回路的控温模式及热敏电阻温度值，判断各路加热回路加热状态；

步骤五、按照各加热回路的优先级顺序逐一累加需加热的加热回路的功耗值，当累加的功耗值大于热控总功耗阈值，即：W₁*H₁+W₂*H₂+……+W_i*H_iW_y时，则将第i～N路加热回路H_i～H_N置为不加热，最终确定各加热回路的加热状态；W_i为第i路加热回路的功耗值，W_y为热控总功耗阈值；