一种基于遥测温度的航天器在轨故障分析方法

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1、Vo1．2lNo．2航天器工程第21卷第2期56SPACECRAFTENGINEERING2012年4月一种基于遥测温度的航天器在轨故障分析方法李国强耿利寅童叶龙孟恒辉(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要分析设备在轨温度异常变化的3个原因：遥测数据错误、设备周边热边界异常变化和设备内部热状态异常变化，提出用故障树来确定温度异常变化原因的分析方法，并进行实例分析。以某卫星寿命末期蓄电池故障时的遥测温度数据为基础，通过热分析模型进行了多工况的模拟，排除了遥测温度异常、卫星姿态异常、主动控温异常等因素，得出故障是由于电池内部热耗异常增加的结论。关键词航天器；故障分

2、析；遥测温度；蓄电池；热耗中图分类号：V52文献标志码：ADoI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．02．010StudyonFaultAnalysisofSpacecraftBasedonTelemeteredTemperatureLIGuoqiangGENGLiyinTONGYelongMENGHenghui(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Abnormaltelemeteredtemperaturedataandthecha

3、ngesofequipmentsthermalbounda—ryconditionandinternalthermalstatusarethereasonswhytheirtemperaturechangesabnormal—ly．Thepaperpresentsthespecialcausesofabnormaltelemetreredtemperatureisdeterminedu—singfaulttreeanalysisandanalyzesaspecialcase．Onthebasisoftelemeteredtemperaturedataofasatellit

4、ebatteryfaultattheendoflifetime．1otsofcasesaresimulatedwiththethermalanal—ysismode1．Analysisresultsshowthatthecauseofbatteryfaultistheinnerheatdissipationin—creasingabnormally．Andsomeofothercauses，suchastelemeteredtemperaturebeingabnor—mal，satelliteattitudebeingabnormalandactivethermalcon

5、trolloopsbeingabnormal，areexcluded．Keywords：spacecraft；faultanalysis；telemeteredtemperature；battery；heatdissipation系统对其进行状态判断，最终通过地面指令或航天器l引言自主控制实施对航天器仪器设备的热控_】。]。同时遥测温度也可用于多层隔热组件的隔热性能分析、涂层遥测数据是分析航天器在轨是否正常工作的基在轨性能退化研究等口]。目前国内外航天器上用于础，而温度值是被航天器热控系统最直接也是最普飞行试验的温度传感器主要采用热敏电阻]。遍使用的遥测量。航天器在轨运行

6、的温度情况通过航天器设备在轨出现故障后，往往会呈现出某温度传感器进行反映，航天器相关分系统采集温度种程度的温度异常变化，温度遥测值也因此成为判传感器的信号，然后传输到地面测控网站或航天器断故障原因的重要依据之一l5]。但是，由于航天器上的热控制处理单元，由地面测试人员或相关功能在轨温度变化与诸多因素相关，因此需要综合其他收稿日期：2011-09—30：修回日期：2012—03—01作者简介：李国强(1971一)，男，研究员，主要从事航天器热设计工作。Email：liguoqiang@spacechina．coin。第2期李国强等：一种基于遥测温度的航天器在轨故障分析方法5

7、7遥测数据与温度变化的关系，进行多种情况分析后，到的热量和本身的热状态(如发热量)是随时间而变才能为最终的故障定位服务。化的，因此，其温度也随时间而变化。对于热环境和本文根据某卫星遥测温度数据，结合该星在轨本身热状态在一定时问内不变的情况，相对而言为故障时的外热流、内热源变化情况，对导致其蓄电池热稳定状态，在这一段时间内温度也是稳定不变的，在寿命末期发生故障后温度陡升的原因进行了分称为稳态热平衡_7]。当航天器个别设备在轨出现异析，对航天器遥测温度数据的应用提出了建议。常温度变化时，说明进出该设备的热量发生了变化，而设备热量的