[发明专利]一种空间舱内情景照明系统的技术研究

说明书

本发明阐述了一种空间舱内情景照明系统的技术研究，主要是为航天员长期在轨工作提供智能可控的亮度调节、色度调节等适应不同的生活场景、工作场景的“互动式”照明系统。空间舱内情景照明系统包括母线隔离电源、全局泛光照明灯、睡眠区氛围渲染照明灯、多路集成控制器。母线隔离电源用于完成飞行器一次母线与情景照明设备的隔离配电功能，多路集成控制器配置移动端APP选项和近端控制开关，用于完成区域照明开关控制和工作模式切换。控制器还通过WiFi路由器与系统平台设备相连，具备远程无线控制的接口。

技术领域

本发明主要应用于空间载人飞行器舱内照明领域，该情景照明系统可调节色度的变化适应不同的生活场景、工作场景，以人为本的全新照明系统有效地提高了航天员在轨整体生活的舒适度。

背景技术

载人飞行器舱内照明领域早期主要应用固态光源(大功率白光LED)及专用电源驱动为飞行器舱内提供特种照明。这种空间固态照明产品已成功应用于载人飞船、货运飞船、天宫等舱内照明，随着空间站的建设及航天员长期在轨的驻留，单一色温的照明设备已无法满足航天员的工作生活需求。

情景照明系统作为一种先进的空间载人飞行器舱内照明系统，由于其亮度、色温、颜色可以随场景需求或者24小时昼夜节律自动变化。有效地解决了空间站长期在轨由于没有昼夜规律的变化，航天员体内的生物节律易被打乱的难题。而可控的情景照明系统不仅可以提供亮度的调节，还可以调节色度的变化适应不同的生活场景、工作场景，提高航天员的在轨整体生活舒适度。

随着情景照明系统相关产品的逐渐成熟，和载人航天任务对该系统应用需求的逐渐增加。情景照明相关技术是智能照明的关键技术，也是照明技术变革的未来。该情景照明系统可有效服务于我国以空间站为代表的各类载人空间飞行器，推进我国载人空间飞行器情景照明技术的发展。

发明内容

本发明的技术解决方案是：设计了一种与母线隔离的情景照明系统，实现了空间飞行器舱内智能情景照明，主要包括下列步骤：

(1)设计母线隔离电源：首先该电源必须具有初次级隔离功能；其次电源应具有100W的输出能力，且在使用温度范围内具有较好的稳定性；最后，电源应具有下级短路保护功能；

(2)多路集成控制器接口设计：2路直流供电输入，每路供电电压为24V，输入总功率不大于70W，每台控制器最多可负载8台情景照明灯，具有有线及无线接口；

(3)多路集成控制器设计：根据功能需求分析，多路集成控制器对情景照明灯具有调光、模式切换、色温控制、开关控制、与其它移动端APP进行远程控制功能；

(4)情景照明灯设计：多组LED混色配组芯片来实现不同颜色的照明。灯具的防眩光功能，UGR＜19；

(5)情景照明控制软件设计：针对控制器的各种控制模式及功能模式，设计专用移动端APP，控制器端使用UDP无连接协议，支持Android系统。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明提出了一种用于空间载人飞行器舱内情景照明系统，取代了早期飞行器舱内单一色源的照明模式，有效地解决了空间站长期在轨由于没有昼夜规律的变化，航天员体内的生物节律易被打乱的难题。

(2)本发明指导了空间载人飞行器舱内情景照明系统的整个开发设计过程，推进我国载人空间飞行器情景照明技术的发展。

(3)本发明解决了飞行器母线与情景照明设备的隔离配电问题。

(4)本发明可远端无线控制各舱内照明灯情景模式及开关功能，提高了飞行器舱内照明的智能化。

附图说明

图1～图3为舱内情景照明系统连接关系图。

图4为母线隔离电源功能示意图。