[发明专利]一种基于飞行程序的航天器功率快速合成方法及系统

说明书

一种基于飞行程序的航天器功率快速合成方法及系统，首先获取按照时间排序的航天器所有用电设备的加断电、工作模式信息及所有用电设备的工作模式对应的功耗值，获取航天器太阳翼在太阳直射情况下的输出功率、随时间变化的太阳翼入射角，然后建立各个分系统所有用电设备功耗值与时间的映射关系，进而得到航天器负载功率与时间的映射关系、航天器太阳翼实际输出功率与时间的映射关系，最后根据航天器负载功率与时间的映射关系、太阳翼实际输出功率与时间的映射关系完成航天器能量平衡计算。

技术领域

本发明涉及航天器功率合成领域，特别是一种基于飞行程序的航天器功率快速合成方法及系统。

背景技术

现有的航天器功率需求统计方法是整理一张二维表格，行表头按照飞行程序填写飞行事件和发生时刻，列表头为各分系统及用电设备名称，手工录入各飞行阶段的设备功耗，再累加得到航天器负载功耗；同时根据各飞行阶段太阳翼入射角和太阳翼直射输出功率得到各飞行阶段的太阳翼输出功率，再手工将航天器负载功耗和太阳翼输出功率按照统一的时基进行整理，得到能量平衡计算所需要的时间-功率总表。一旦飞行程序调整，设备的开关机时刻、工作模式发生变化，航天器负载功耗需重新统计；一旦轨道、姿态调整，太阳翼的输出功率和时间将需改变，航天器负载功耗与太阳翼输出功率的时基也需重新匹配。而飞行程序、轨道和姿态的调整会伴随着型号的整个研制过程和在轨飞控的全过程，依靠人工列表统计功率的方式工作量大、效率低、出错率高。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于飞行程序的航天器功率快速合成方法及系统，解决了现有的依靠人工列表统计功率的方式，因为飞行程序调整、设备开关机、工作模式发生变化，轨道、姿态调整，带来的功率统计工作量大、效率低、出错率高的问题。

本发明的技术解决方案是：一种基于飞行程序的航天器功率快速合成方法，包括如下步骤：

(1)获取按照时间排序的航天器各个分系统所有用电设备的加断电、工作模式信息；

(2)分别获取航天器各个分系统所有用电设备的工作模式对应的功耗值；

(3)根据步骤(1)得到的按照时间排序的各个分系统所有用电设备的加断电、工作模式信息，各个分系统所有用电设备的工作模式对应的功耗值，建立各个分系统所有用电设备功耗值与时间的映射关系，进而得到航天器负载功率与时间的映射关系；

(4)获取航天器太阳翼在太阳直射情况下的输出功率P′、随时间变化的太阳翼入射角θ，进而得到航天器太阳翼实际输出功率与时间的映射关系为 P＝cosθ×P′；所述的太阳翼入射角θ为太阳光与航天器太阳翼帆板法线间的夹角；

(5)根据步骤(3)得到的航天器负载功率与时间的映射关系、步骤(4) 得到的航天器太阳翼实际输出功率与时间的映射关系完成航天器能量平衡计算。

一种基于飞行程序的航天器功率快速合成系统，包括数据获取模块、数据预处理模块，数据处理模块、数据输出显示模块，其中：

数据获取模块，依次从外部获取航天器各个分系统所有用电设备的加断电信息、工作模式信息并送至数据预处理模块；分别获取航天器各个分系统所有用电设备的工作模式对应的功耗值并送至数据预处理模块；获取航天器太阳翼在太阳直射情况下的输出功率P₀、随时间变化的太阳翼入射角θ并送至数据预处理模块；

数据预处理模块，对数据进行预处理，得到按照时间排序的航天器各个分系统所有用电设备的加断电、工作模式信息；根据各个分系统所有用电设备的工作模式对应的功耗值，建立各个分系统所有用电设备功耗值与时间的映射关系，进而得到航天器负载功率与时间的映射关系并送至数据处理模块、数据输出显示模块；计算得到航天器太阳翼实际输出功率与时间的映射关系为 P＝cosθ×P₀并送至数据处理模块、数据输出显示模块；所述的太阳翼入射角θ为太阳光与航天器太阳翼帆板法线间的夹角；