[发明专利]航天光学遥感器主动热控电路的仿真测试方法

摘要

本发明涉及一种航天光学遥感器主动热控电路的仿真测试方法，由电压调理电路、模数转换电路、计算机PCI总线驱动电路、FPGA、数字电位器综合转换处理电路和微型计算机组成的测试系统连接在被测的光学遥感器主动热控电路上，构建了光学遥感器主动热控电路闭环仿真测试系统，实现仿真测试目的。首先采集控制电路的加热信息，判定其正确性，然后按照事先构建的热网络数学模型，反馈变化后的温度信息给主动热控电路，以此来仿真保持加热的效果。本测试方法能够满足光学遥感器主动热控电路长期、快速、便捷、明晰的检测及监测需要。

主权项

1. 一种航天光学遥感器主动热控电路的仿真测试方法，其特征在于：将由电压调理电路、模数转换电路、计算机PCI总线驱动电路、FPGA、数字电位器综合转换处理电路和微型计算机组成的测试系统连接在被测的光学遥感器主动热控电路上，构建了光学遥感器主动热控电路闭环仿真测试系统，通过该系统实现对光学遥感器主动热控电路的电压输出系统、温度采集系统和控制电路的可靠性有效检测，其测试程序为：a. 根据航天光学遥感器主体结构的材料特性，如比热、辐射传递系数、传导系数、表面红外发射率，以及由主动热控电路中的加热电压、电流、加热运行时间、加热范围所确定的加热机制，应用傅立叶定律，确定反馈给主控制器的热网络仿真数学模型中的相关参数；b. 通过电压调理电路对主动热控电路的加热控制信号进行电压调理，将电压按固定比例调整到模数转换电路可接受的电压范围；c. 利用微型计算机通过模数转换电路，以连续采集的方法，对主动热控电路中的各路加热电压、电流以及加热工作时间进行实时地采集和记录；d. 根据构建的热网络数学模型，结合上次反馈温度值、加热时间和各单元的相关性，对采集到的新的加热电压、电流信息进行综合逻辑分析和检测，判定各路的电压、电流和加热时间等信息是否符合控制要求，并把所有信息和判定结果(合理的、偏差的和错误的信息)实时存储在微型计算机的存储介质中，同时显示在微型计算机的屏幕上；e. 针对光学遥感器各单元在成像过程中给定的合理温度目标值，依据建立的热网络仿真数学模型，通过采集的加热电压大小与采集周期，结合上次反馈给主控制器各单元的温度信息，进行综合计算，确定下次需要反馈的新温度值，同时将这些信息存储在微型计算机中，并在微型计算机的屏幕上实时显示。通过逐次地迭代，最终逼近目标温度；f. 根据热敏电阻R-T特性公式，即通过被仿真的热敏电阻温度与阻值的相关性，把要反馈的温度信息转换为电阻阻值，通过计算机PCI总线驱动电路传送给FPGA与数字电位器组成的综合转换处理电路系统中；在综合转换处理电路软件系统的控制下，通过以数字电位器为核心器件的输出电路，把多路不同的电阻阻值并行实时地反馈给航天光学遥感器主动热控电路接收系统，形成闭环仿真测试。