技术领域
[0001] 本
发明属于热控技术领域,涉及一种基于查找表的卫星控温数据处理方法。
背景技术
[0002] 目前卫星在进行控温数据处理过程中,地面需要根据待
调温度设备或结构板等的
位置,选择合适的控温回路。然后,遴选相关联测温点处的某一热敏
电阻作为参考对象,以给出合理的
温度控制
门限。经过复杂的公式计算,推算开启/关闭门限值所对应
电压值的大小,一般要人为取近似值处理。最后,将控温回路号,控温模式,参考
热敏电阻号,控温门限对应电压值等参数,打包生成指令或数据
块发送到卫星解析、执行。上述方法控温数据处理逻辑复杂,且整个过程需要用户在查阅文档,相关性确定,公式计算,上注数据正确性判断等多个环节进行参与,耗费大量时间的同时,带来了可靠性隐患。
[0003] 目前的热控系统设计,不具备在线
修改、增加、删除控温数据信息的功能,不能满足后续
接口热插拔、部组件动态可扩展等的需求。
[0004] 未发现国内外与本发明相似的公开出版物及
专利。
发明内容
[0005] 本发明解决的技术问题:克服
现有技术的不足,提供一种基于查找表的控温数据处理方法;该方法通过“
所见即所得”的方式完成控温管理。星上建立热敏电阻相关数据查找表。地面仅需要上注少量、直观信息,星上计算机接收解析后,自主进行控温数据查找、判断和设置,解决了上注数据构成复杂,易出错,且不易在线开发的难题。
[0006] 本发明的技术解决方案是:一种基于查找表的卫星控温数据处理方法,步骤如下:
[0007] 1)建立数据查找表并储存
[0008] 11)对星上测温用的N个热敏电阻按型号进行归类和编号;计算出在预设温度区间[L1,L2]内,每个热敏电阻的典型温度值与该热敏电阻在星上测温回路中电压值的对应温度-电压数组;所述的典型温度值为在区间[L1,L2]内的整数温度值;N为正整数;
[0009] 14)对星上控温用的M路控温回路进行编号,根据整星热控模型,确定热敏电阻与控温回路之间的对应关系;M为正整数;
[0010] 15)以热敏电阻序号、热敏电阻编号、每个热敏电阻的温度-电压数组、热敏电阻与控温回路的对应关系为信息
基础,建立数据查找表;然后以三模冗余的形式存储于热控设备的
存储器中;
[0011] 2)基于数据查找表对控温数据进行处理
[0012] 21)如果需要对星上某部件的控温状态进行调整,则获取该部件对应位置的热敏电阻序号、温度门限值信息、控温模式,并打包成数据包A;之后进入步骤22);
[0013] 如果需要修改数据查找表中的内容;根据需要修改的信息,选择性地获取热敏电阻序号、热敏电阻编号、热敏电阻对应控温回路的编号、热敏电阻的温度-电压数组信息,并打包成数据包B;之后进入步骤22);
[0014] 如果需要在数据查找表中增加新的热敏电阻信息,则获取新的热敏电阻序号、热敏电阻编号和其对应的控温回路编号,以及新的热敏电阻的典型温度值与该新的热敏电阻在星上测温回路中电压值的对应温度-电压数组,并打包成数据包C;之后进入步骤22);
[0015] 如果需要删减查找表的内容,则输入热敏电阻序号,并打包成数据包D;之后进入步骤22);
[0016] 22)地面根据预先约定的星地通信格式,编排上注指令并上传;
[0017] 23)星上正确接收步骤22)中的上注指令信息,之后进入步骤24);
[0018] 24)判断如果接收到的是数据包A,则根据热敏电阻序号,经过三取二比对,在查找表中检索出对应的控温回路,并判断温度门限值信息是否合法,若合法且在数据查找表中,则
定位温度门限值对应的电压值,若合法且不在数据查找表中,则根据线性插值
算法,求算出温度门限值对应电压值;若不合法,则认为指令无效,不做处理;之后完成对控温回路控温门限、控温模式的调整;所述的温度门限值在预设温度区间[L1,L2]内,则认为合法;
[0019] 判断如果接收到的是数据包B,根据数据包B中要求修改的信息,对数据查找表中的数据进行替换;
[0020] 判断如果接收到的是数据包C,则将数据包C中的内容注册到数据查找表中;
[0021] 判断如果接收到的是数据包D,根据指令中热敏电阻序号,将数据查找表中与其相关的信息删除。
[0022] 所述步骤11)中L1=-10°,L2=50°。
[0023] 本发明与现有技术相比的优点在于:
[0024] (1)本发明充分从方便用户使用等
角度考虑,提供了更为直观、科学的控温逻辑实现方法,以“所见即所得”的方式完成控温管理。在控温过程中,用户仅需把热控系统中最直接、最关键的测温量作为控温设置的输入/输出接口。用户根据遥测判断某测温点的温度值是否符合要求,用以指导控温,而没有必要关心测温点与控温回路、控温回路与参考热敏电阻等之间复杂的逻辑关系,就能实现合理的控温管理。
[0025] (2)本发明建立了数据查找表,提高了星上信息自动化处理能
力,大大简化了地面用户人员在控温功能设置中工作的复杂程度,提高了指令编排效率,有效降低了出错几率。
[0026] (3)本发明具备在线修改、增加、删除查找表信息的功能,为后续智能卫星软
硬件动态开发技术的发展提供了热控技术解决方案。
附图说明
[0028] 图2为本发明查找表参数间相互映射关系示意图。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
[0030] 1)建立数据查找表并储存
[0031] 地面用户按型号对星上热敏电阻进行分类、编号,在预设温度工作区间内,梳理出热敏电阻典型温度与热敏电阻所在测温回路的电压值、热敏电阻序号与控温回路号的映射关系,建立可自主查询数据表。下面以MF501、G2a热敏电阻为例,阐述具体实现过程。
[0032] 图2中,表a给出了热敏电阻序号与编号间的对应关系,编号中的前半部分表征热敏电阻类型号,后半部分表征在某类型中的排位;表b反映了不同型号或同一型号不同热敏电阻的温度与该热敏电阻在测温回路中电压值的对应关系,其中,电压值作整数化处理;表c体现了不同热敏电阻与控温回路的关联性。
[0033] 表b-1中描述的MF501类型热敏电阻归到第1类,属于可互换电阻,即同一种类型热敏电阻的系数完全相同,彼此可以相互替换。所有MF501类电阻都可以使用1x数组中的数据,确定典型温度与电压值的对应关系。
[0034] 表b-2,b-3中描述的G2a类型热敏电阻归到第2类,每个电阻的特征系数均不相同。所以需要建立不同的二维数组存储相应的数据信息。
[0035] 表c描述的是热敏电阻与控温回路的关联性。如,编号为11,12,13的热敏电阻均可以作为控温回路1进行控温的参考对象;编号为14,15的热敏电阻均可以作为控温回路2进行控温的参考对象。
[0036] 将这些表格信息和映射关系转化为机器语言,三模冗余存储到控温设备中,建立数据查找表。
[0037] 2)基于数据查找表对控温数据进行处理
[0038] 21)如果用户需要星上自主解析、设置控温状态,只需要提供热敏电阻序号,控温门限(温度值),控温模式等信息组成数据包A。
[0039] 如果用户需要修改某热敏电阻所对应的信息,则选择性地提供该热敏电阻序号,温度-电压数组,该热敏电阻与控温回路对应关系等信息组成数据包B。
[0040] 如果用户需要增加查找表的内容,则提供热敏电阻序号、编号,温度-电压数组,该热敏电阻与控温回路对应关系等信息组成数据包C。
[0041] 如果用户需要删除某条查找表的内容,则提供热敏电阻序号组成数据包D。
[0042] 22)按照表1,表2约定的星地通信格式,编排指令发送至星上控温设备。
[0043] 表1控温设置指令格式
[0044]
[0045] 控温设置指令(数据包A)格式如表1所示,数据块标识表示上注时地面和星上计算机约定的数据标志。
[0046] 热敏电阻序号(0-FFH)以十六进制表示0-255个热敏电阻序号,由地面用户根据需要选择。
[0047] 控温模式可以分为闭环(用41H表示)、开环开(用81H表示)和开环关(用82H表示)等几种方式。闭环表示控温回路是否驱动加热输出由门限值与参考热敏电阻的测温值共同决定,开环开意味着控温回路不比较参考热敏电阻的测温值与门限值的大小,
直接驱动加热输出;开环关意味着控温回路不比较参考热敏电阻的测温值与门限值的大小,直接禁止加热输出。
[0048] 控温门限由控温上限和下限构成。在闭环控温模式下,星上计算机判断控温回路所参考的热敏电阻温度,如果超过控温上限,则停止驱动加热;若低于控温下限,则自动开始驱动加热。当所参考的热敏电阻温度处于控温上限和下限之间时,保持目前的控温状态不变。控温上限和下限均由整数部分和小数部分组成。在开环开或开环关模式下,控温门限没有意义,需全设为AAH。
[0049] 表2查找表更新的指令格式
[0050]
[0051] 查找表更新的指令(数据包B、C、D)格式如表2所示,数据块标识表示上注时地面和星上计算机约定的数据标志。
[0052] 热敏电阻序号(0-FFH)以十六进制表示0-255个热敏电阻序号,由地面用户根据需要选择。
[0053] 更改方式分为查找表表项修改替换、增加和删除等三种。如果选择删除,则表格后续内容填充AAH。若是另外两种方式,则需要按以下的约定填写。
[0054] 热敏电阻编号是热敏电阻在查找表项中的身份特征,是唯一,不可重复的。
[0055] 控温回路编号为
指定热敏电阻在热控系统中所关联到控温回路的路序号。
[0056] 温度-电压值的数组大小表示上注指令中含有温度-电压数组的有效长度,用于星上开辟合理的存储空间。
[0057] 温度-电压数据内容为热敏电阻典型温度值与该热敏电阻在星上测温回路中电压值对应的温度-电压数组。
[0058] 23)星上正确接收步骤22)中的上注指令信息,之后进入步骤24);
[0059] 24)判断如果接收到的数据块标识为20H,则根据热敏电阻序号,经过三取二比对,在查找表中检索出对应的控温回路编号,并判断温度门限值是否合法,若合法且在数据查找表中,则定位温度门限值对应的电压值,若合法且不在数据查找表中,则根据线性插值算法,求算出温度门限值信息对应电压值;若不合法,则认为指令无效,不做处理;之后完成对控温回路控温门限的调整,并将控温模式改为41H、81H或82H;所述的温度门限值信息在预设温度区间[-10,50]内,则认为合法;
[0060] 判断如果接收到的数据块标识为40H,更改方式为01H,则解析出指令中的热敏电阻序号和编号,在查找表中将序号与控温回路编号关联性、该热敏电阻对应的温度—电压数组进行删除,然后重新确定该热敏电阻与控温回路编号关系,并按照指令中数组大小的指示,将上注的温度—电压数组更新到查找表中;
[0061] 判断如果接收到的数据块标识为40H,更改方式为02H,则将指令中热敏电阻序号、编号、与控温回路编号的对应关系等注册到查找表中;如果热敏电阻属于互换电阻,且同类型热敏电阻已存在于查找表中,则温度—电压数组信息不必重新注册,只建立热敏电阻序号与温度—电压数组间的关联即可;否则,需要根据指令中数组大小,开辟缓存空间,完成上注指令中温度—电压数组信息的注册;
[0062] 判断如果接收到的数据块标识为40H,更改方式为03H,则解析出指令中的热敏电阻序号和编号,将热敏电阻编号、热敏电阻序号与控温回路编号的关联性、热敏电阻对应的温度—电压数组进行删除;
[0063] 卫星在加电状态下,不断采集热控系统状态,并形成遥测数据包。在卫星过境期间,遥测数据通过测控通道下行到地面。经过解析后,可以间接反映热控分系统工作状态、控温数据处理的正确性等。以方便用户作出判断和下一步决策。
[0064] 自主控温数据处理过程相关的遥测定义如表3所示。
[0065] 表3遥测数据设计
[0066]
[0067] 本发明未公开技术属本领域技术人员公知常识。