[发明专利]一种估测卫星无测温点设备在轨温度的方法

说明书

一种估测卫星无测温点设备在轨温度的方法，属于卫星热控领域，包括如下步骤：S1、针对无测温点设备，在地面开展试验，获取测试数据；S2、基于卫星上热敏电阻的数量和S1所述的试验数据，建立BP神经网络，然后进行训练；S3、根据卫星上热敏电阻的在轨测试数据和训练后的BP神经网络，获得卫星上无测温点设备的在轨温度。本发明使用了具有优异的拟合复杂非线性系统能力的BP神经网络来估测卫星无测温点设备在轨温度；所建立的卫星无测温点设备在轨稳定估测BP神经网络估测精度高，测试结果表明估测精度误差小于1℃。

技术领域

本发明涉及一种估测卫星无测温点设备在轨温度的方法，特别是采用BP神经网络来实现精确估测卫星无测温点设备在轨飞行温度的方法，属于卫星热控领域。

背景技术

随着航天技术的发展，卫星在遥感、减灾、农业等方面的应用越来越广泛。卫星在太空中绕轨道运行，太空热环境恶劣，卫星主要会受到太阳辐射、地球反照和地球红外辐射外热源影响，因此必须进行专门的热控设计保障卫星正常工作。

为监测卫星设备温度，热控设计中常在卫星设备上粘贴热敏电阻作为测温点，由于卫星的测温需要通过星务遥测通道采集，星务遥测通道有限，同时考虑到成本、重量等因素，只在卫星重要设备或者结构处粘贴测温点，因此遥测得到的测温数据有限，不能得到无测温点设备的温度。现在传统估测无测温点设备温度是通过传热学原理，根据安装位置相近设备温度估测无测温点设备温度，然而由于卫星存在漏热等原因，难以精确估测设备温度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种估测卫星无测温点设备在轨温度的方法，包括如下步骤：S1、针对无测温点设备，在地面开展试验，获取测试数据；S2、基于卫星上热敏电阻的数量和S1所述的试验数据，建立BP神经网络，然后进行训练；S3、根据卫星上热敏电阻的在轨测试数据和训练后的BP神经网络，获得卫星上无测温点设备的在轨温度。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种估测卫星无测温点设备在轨温度的方法，包括如下步骤：

S1、针对无测温点设备，在地面开展试验，获取测试数据；

S2、基于卫星上热敏电阻的数量和S1所述的测试数据，建立BP神经网络，然后进行训练；

S3、根据卫星上热敏电阻的在轨测试数据和训练后的BP神经网络，获得卫星上无测温点设备的在轨温度。

优选的，所述地面开展试验的条件为热平衡和热真空工况。

优选的，S1中测试数据包括热敏测量的数据和热电偶测量的数据。

优选的，所述BP神经网络包括输入层、隐含层、输出层；所述输入层中的输入值的数量根据卫星上的热敏电阻的数量确定。

优选的，设定多个隐含层节点数，然后计算了不同隐含层节点数的神经网络的估测误差，选择估测误差最小的神经网络隐含层节点数最为最终的隐含层节点数。

优选的，输出层中输出值数目根据在轨估测温度的设备数目确定。

优选的，当BP神经网络拟合的输出层与地面试验测试数据之间的均方差不超过预设目标均方差后停止训练，保存所训练后的BP神经网络。

优选的，S2中的训练数据采用随机抽取的方式从测试数据获取。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

(1)本发明所提供的一种估测卫星无测温点设备在轨温度的方法，使用了具有优异的拟合复杂非线性系统能力的BP神经网络来估测卫星无测温点设备在轨温度；

(2)本发明训练BP神经网络的样本数据来源于卫星热试验，无需另外试验获取样本数据；