專利名稱：一種軌道周期收斂性檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航天領(lǐng)域中的熱仿真分析計算，特別涉及一種軌道周期收斂性的檢測方法。
背景技術(shù)：
軌道周期收斂性的檢測是指在對衛(wèi)星的熱仿真分析計算中，衛(wèi)星或衛(wèi)星上的部件的溫度是否達(dá)到平衡的判斷。現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱分析軟件，如MAYA公司開發(fā)的TMG熱分析軟件，能夠解決傳導(dǎo)、對流、輻射及相變等傳熱問題，具備角系數(shù)計算、熱耦合分析及航天器軌道熱分析等功能。但這些熱分析軟件并不能夠直接對軌道周期收斂性進(jìn)行判斷。本領(lǐng)域技術(shù)人員若要利用熱分析軟件的分析結(jié)果對軌道周期性進(jìn)行判斷，通常需要將若干個軌道周期內(nèi)的熱分析結(jié)果的溫度曲線圖進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷收斂性。由于熱分析過程與收斂性判斷的過程是兩個相對獨(dú)立的過程，因此，若熱分析結(jié)果被判斷為不收斂，那就需要重新增加計算時間進(jìn)行熱分析計算，然后再對熱分析計算結(jié)果做收斂性判斷，直到熱分析計算結(jié)果收斂為止。由于每次做熱分析計算時所要花費(fèi)的時間很長，通常以天為單位， 因此現(xiàn)有技術(shù)中的上述方法很浪費(fèi)時間，效率低下。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的軌道周期收斂性檢測方法重復(fù)計算程度高、效率低下的缺陷，從而提供一種高效的軌道周期收斂性判斷方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種軌道周期收斂性檢測方法，包括
步驟1)、獲取航天器的軌道周期并設(shè)置在軌道周期內(nèi)的結(jié)果輸出時間；所述結(jié)果輸出時間能夠被軌道周期整除；
步驟幻、在當(dāng)前的軌道周期內(nèi)做熱分析計算，得到所述航天器中的各個節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前軌道周期內(nèi)各個結(jié)果輸出時間的溫度場數(shù)據(jù)；
步驟3)、輸出并保存當(dāng)前軌道周期內(nèi)的各個結(jié)果輸出時間的溫度場數(shù)據(jù)；
步驟4)、從第二個軌道周期開始，在當(dāng)前軌道周期的最后一個結(jié)果輸出時刻，比較本周期與上周期對應(yīng)時刻所有節(jié)點(diǎn)的溫度，判斷是否滿足收斂條件，若滿足收斂條件，停止計算，否則進(jìn)入下一個軌道周期，重新執(zhí)行步驟i)；在第一個軌道周期結(jié)束時，直接進(jìn)入下一個軌道周期，重新執(zhí)行步驟2)。
上述技術(shù)方案中，還包括
步驟幻、在完成收斂性判斷的操作后，保存每一軌道周期的收斂參數(shù)。
上述技術(shù)方案中，所述的收斂條件包括對應(yīng)結(jié)果輸出時刻所有節(jié)點(diǎn)溫差不超過 0. 01°C。
上述技術(shù)方案中，所述的步驟2~)采用現(xiàn)有的熱分析軟件實(shí)現(xiàn)。
上述技術(shù)方案中，所設(shè)定的結(jié)果輸出時間除了能夠被軌道周期整除外，還與所述現(xiàn)有的熱分析軟件中用戶設(shè)置的結(jié)果輸出時間間隔最接近。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
本發(fā)明在進(jìn)行熱計算的過程中同時對軌道周期的收斂性進(jìn)行檢測，無需做重復(fù)計算，極大地提高了工作效率。


圖1為本發(fā)明的軌道周期收斂性檢測方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
參考圖1，在一個實(shí)施例中，有一衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)，利用本發(fā)明的方法對其軌道周期收斂性判斷的步驟如下
步驟1)、獲取該衛(wèi)星的軌道周期并設(shè)置在一個軌道周期內(nèi)的結(jié)果輸出時間。
本領(lǐng)域技術(shù)人員都應(yīng)當(dāng)了解，一旦衛(wèi)星的運(yùn)行軌道確定，那么該衛(wèi)星的軌道周期也就能夠確定。
在得到衛(wèi)星的軌道周期后，還要確定結(jié)果輸出時間。所述的結(jié)果輸出時間是指后續(xù)步驟中輸出溫度場的時刻，所設(shè)定的結(jié)果輸出時間應(yīng)當(dāng)能夠被軌道周期整除。作為一個優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式，所設(shè)定的結(jié)果輸出時間除了能夠被軌道周期整除外，還應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)有熱分析軟件中用戶設(shè)置的結(jié)果輸出時間間隔最接近，所述的現(xiàn)有熱分析軟件在后續(xù)的步驟2)中將被用到，即
軌道周期臓Hi日寸間新=取整(軌道周期/ ‘果輸出時間^
在本實(shí)施例中，若所述衛(wèi)星的軌道周期為100分鐘，所設(shè)定的結(jié)果輸出時間有20 個，即在第5、10……95、100分鐘依次輸出結(jié)果。
步驟幻、在當(dāng)前的軌道周期內(nèi)做熱分析計算，得到衛(wèi)星中的各個節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前軌道周期內(nèi)各個結(jié)果輸出時間的溫度場數(shù)據(jù)。
在做熱分析時，需要對衛(wèi)星上的η (η ^ 1)個節(jié)點(diǎn)(如衛(wèi)星中的某一裝置或某一部件)的溫度進(jìn)行計算，由于計算所得到的結(jié)果包含有η個節(jié)點(diǎn)的溫度值，因此這些溫度值被稱為溫度場數(shù)據(jù)。在本步驟中，所述熱分析計算可通過現(xiàn)有的熱分析軟件實(shí)現(xiàn)，如TMG熱分析軟件。
步驟3)、輸出并保存當(dāng)前軌道周期內(nèi)的各個結(jié)果輸出時間的溫度場數(shù)據(jù)。
步驟4)、從第二個軌道周期開始，在當(dāng)前軌道周期的最后一個結(jié)果輸出時刻，比較本周期與上周期對應(yīng)時刻所有節(jié)點(diǎn)的溫度，判斷是否滿足收斂條件，若滿足收斂條件，停止計算，否則進(jìn)入下一個軌道周期，重新執(zhí)行步驟2、。在第一個軌道周期結(jié)束時，可直接進(jìn)入下一個軌道周期，重新執(zhí)行步驟2)。
在本實(shí)施例中，本步驟中所述的收斂條件包括對應(yīng)結(jié)果輸出時刻所有節(jié)點(diǎn)溫差不超過0. ore，但在其他實(shí)施例中，可根據(jù)實(shí)際情況對收斂條件做一定的改變，如增大溫差的數(shù)值范圍，對應(yīng)結(jié)果輸出時刻所有節(jié)點(diǎn)溫差不超過0. 03°C，或減小溫差的數(shù)值范圍，對應(yīng)結(jié)果輸出時刻所有節(jié)點(diǎn)溫差不超過0. 005°C。需要注意的是，該收斂條件中要求所有節(jié)點(diǎn)都滿足溫差范圍，即使只有一個節(jié)點(diǎn)不滿足，該收斂條件即不滿足。
之前提到，本實(shí)施例中，軌道周期為100分鐘，當(dāng)?shù)诙€軌道周期結(jié)束時，開始比較所述η個節(jié)點(diǎn)在第二軌道周期第5分鐘的溫度與第一軌道周期第5分鐘的溫度，所述η個節(jié)點(diǎn)在第二軌道周期第10分鐘的溫度與第一軌道周期第10分鐘的溫度，……，所述η個節(jié)點(diǎn)在第二軌道周期第100分鐘的溫度與第一軌道周期第100分鐘的溫度，只有滿足收斂條件才停止計算，否則，在第三軌道周期結(jié)束時，繼續(xù)比較第三軌道周期與第二軌道周期內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)。
在完成收斂性檢測的操作之后，作為一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式，可以保存每一周期的收斂參差，以查看溫度場的收斂過程。
權(quán)利要求
1.一種軌道周期收斂性檢測方法，包括步驟1)、獲取航天器的軌道周期并設(shè)置在軌道周期內(nèi)的結(jié)果輸出時間；所述結(jié)果輸出時間能夠被軌道周期整除；步驟幻、在當(dāng)前的軌道周期內(nèi)做熱分析計算，得到所述航天器中的各個節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前軌道周期內(nèi)各個結(jié)果輸出時間的溫度場數(shù)據(jù)；步驟3)、輸出并保存當(dāng)前軌道周期內(nèi)的各個結(jié)果輸出時間的溫度場數(shù)據(jù)；步驟4)、從第二個軌道周期開始，在當(dāng)前軌道周期的最后一個結(jié)果輸出時刻，比較本周期與上周期對應(yīng)時刻所有節(jié)點(diǎn)的溫度，判斷是否滿足收斂條件，若滿足收斂條件，停止計算，否則進(jìn)入下一個軌道周期，重新執(zhí)行步驟幻；在第一個軌道周期結(jié)束時，直接進(jìn)入下一個軌道周期，重新執(zhí)行步驟2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道周期收斂性檢測方法，其特征在于，還包括步驟幻、在完成收斂性判斷的操作后，保存每一軌道周期的收斂參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道周期收斂性檢測方法，其特征在于，所述的收斂條件包括對應(yīng)結(jié)果輸出時刻所有節(jié)點(diǎn)溫差不超過0. ore。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道周期收斂性檢測方法，其特征在于，所述的步驟2) 采用現(xiàn)有的熱分析軟件實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道周期收斂性檢測方法，其特征在于，所設(shè)定的結(jié)果輸出時間除了能夠被軌道周期整除外，還與所述現(xiàn)有的熱分析軟件中用戶設(shè)置的結(jié)果輸出時間間隔最接近。
全文摘要
本發(fā)明公開一種軌道周期收斂性檢測方法，包括獲取航天器的軌道周期并設(shè)置在軌道周期內(nèi)的結(jié)果輸出時間；所述結(jié)果輸出時間能夠被軌道周期整除；在當(dāng)前的軌道周期內(nèi)做熱分析計算，得到所述航天器中的各個節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前軌道周期內(nèi)各個結(jié)果輸出時間的溫度場數(shù)據(jù)；輸出并保存當(dāng)前軌道周期內(nèi)的各個結(jié)果輸出時間的溫度場數(shù)據(jù)；從第二個軌道周期開始，在當(dāng)前軌道周期的最后一個結(jié)果輸出時刻，比較本周期與上周期對應(yīng)時刻所有節(jié)點(diǎn)的溫度，判斷是否滿足收斂條件，若滿足收斂條件，停止計算，否則進(jìn)入下一個軌道周期，重新做熱分析計算。
文檔編號G01N25/00GK102495092SQ20111036241
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者徐濤, 趙小翔 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所