[发明专利]一种卫星结构热稳定性的地面测试方法

摘要

本发明提供一种卫星结构热稳定性的地面测试方法，其利用地面测试系统进行卫星结构热稳定性试验，该系统包括试验平台、待测结构、立方镜、加热单元、测温单元、经纬仪、数据采集单元、程控电源、温控计算机和数据处理计算机；其试验过程为温控计算机控制程控电源调整加热单元的加热功率，每个温度工况试验的试验温度范围分为m个温度平衡点，每个温度工况试验均从初始温度到达m个温度平衡点中温度值最高的温度平衡点后回温到初始温度，且每个温度工况试验中经纬仪的位置固定不变；在每个温度平衡点时经纬仪实时对准立方镜的反射面，根据读数求得立方镜的转动角度，并将转动角度实时送往数据处理计算机，同时记录所有测温单元的温度测量数据。

主权项

一种卫星结构热稳定性的地面测试方法，其特征在于，利用地面测试系统进行卫星结构热稳定性试验，该地面测试系统包括：试验平台、待测结构、立方镜、加热单元、测温单元、经纬仪、数据采集单元、程控电源、温控计算机和数据处理计算机；其连接关系为：待测结构根据在卫星上的实际状态放置于试验平台上；立方镜安装在待测结构的结构光轴位置处；加热单元和测温单元分别粘贴在待测结构上；数据采集单元用于采集测温单元的温度测量数据；程控电源用于控制加热单元的加热功率；温控计算机分别与数据采集单元和程控电源相连，控制数据采集单元和程控电源以实现待测结构的温度场控制；一个立方镜由2台经纬仪采集立方镜相互正交的两个反射面数据并将其发送到数据处理计算机，所有经纬仪两两互瞄；其试验过程为：温控计算机控制程控电源调整加热单元的加热功率，以进行待测结构的n个温度工况试验，每个温度工况试验的试验温度范围分为m个温度平衡点，每个温度工况试验均从初始温度到达m个温度平衡点中温度值最高的温度平衡点后回温到初始温度，且每个温度工况试验中经纬仪的位置固定不变；在每个温度平衡点时经纬仪实时对准立方镜的反射面，以实时记录该反射面对应的经纬仪的俯仰、偏航方向的读数，根据读数求得立方镜的转动角度，并将转动角度实时送往数据处理计算机，同时记录所有测温单元的温度测量数据；其中，n为4个以上，m为3个以上；数据处理计算机：以初始温度时经纬仪获得的立方镜转动角度为基准，把后续每个温度平衡点时经纬仪获得的立方镜转动角度与初始温度获得的立方镜转动角度相减，求得每个温度平衡点对应立方镜转角的变化，然后以测温单元在温度平衡时的温度测量数据为横坐标，以对应的立方镜转角变化为纵坐标作该方镜反射面的温度‑转角图，选取该温度工况试验中斜率最大的温度‑转角图作为该温度工况试验的温度‑转角代表图，从n个温度工况试验中选取斜率最大的温度‑转角代表图作为参考图，根据该参考图获得待测结构转动角度随温度的变化情况以进行卫星结构热稳定性分析。