張景川，謝吉慧，王奕榮，裴一飛

（北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所，北京 100094）

0 引言

航天器真空熱試驗(yàn)是航天器研制過(guò)程中狀態(tài)最復(fù)雜、耗資最大、耗時(shí)最長(zhǎng)的試驗(yàn)項(xiàng)目，是提高航天器在軌運(yùn)行可靠性的一種有效、必要的手段[1-5]。

在航天器真空熱試驗(yàn)中，測(cè)控系統(tǒng)分為流程測(cè)控系統(tǒng)與試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)兩部分。流程測(cè)控系統(tǒng)以PLC為控制中樞，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表、閥門和設(shè)備的控制，實(shí)現(xiàn)環(huán)模設(shè)備真空、低溫背景的建立與維持。該系統(tǒng)是典型工業(yè)控制系統(tǒng)，依靠市場(chǎng)上成熟的工控軟件，可以定制一套完善的軟硬件平臺(tái)解決方案。試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)承擔(dān)著試件狀態(tài)測(cè)量、空間外熱流模擬、航天器溫度控制、航天器內(nèi)部?jī)x器熱耗模擬和試驗(yàn)支架溫度跟蹤控制等任務(wù)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及熱流模擬與溫度控制系統(tǒng)兩部分。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成試件狀態(tài)數(shù)據(jù)（溫度、電流、電壓、熱電勢(shì)等）的測(cè)量任務(wù)；熱流模擬與溫度控制系統(tǒng)通過(guò)程控電源輸出電流的大小控制加熱器的輻射熱流，在熱平衡試驗(yàn)中進(jìn)行多種控制模式的外熱流模擬，在熱真空試驗(yàn)時(shí)對(duì)航天器進(jìn)行控溫，實(shí)現(xiàn)溫度循環(huán)。試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為控制中樞，通過(guò)對(duì)程控電源、數(shù)據(jù)采集儀器的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)航天器的外熱流模擬與溫度控制。（本文提及的測(cè)控系統(tǒng)特指試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)。）

測(cè)控系統(tǒng)是航天器真空熱試驗(yàn)的核心操作系統(tǒng)，其測(cè)控精度與速度直接影響對(duì)航天器熱設(shè)計(jì)正確性與星上儀器設(shè)備考核正確性的判斷，其可靠性直接關(guān)系著試驗(yàn)的成敗。

1 航天器真空熱試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

20世紀(jì)90年代末，隨著試驗(yàn)需求的不斷增加，以及試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)水平的提高，世界各國(guó)宇航機(jī)構(gòu)對(duì)其試驗(yàn)設(shè)備和測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)和改造。例如，美國(guó)戈達(dá)德空間飛行中心（GSFC）于1996年對(duì)其熱真空數(shù)據(jù)系統(tǒng)（TVDS）進(jìn)行改造[6]，1998年進(jìn)一步升級(jí)該系統(tǒng)，2000年升級(jí)初步完成[7]。德國(guó)工業(yè)設(shè)備管理公司（IABG）于1995年至2000年間，對(duì)其4個(gè)真空熱試驗(yàn)設(shè)備測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，并通過(guò)2003年的二期改造項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了全部設(shè)備的自動(dòng)化。法國(guó)宇航環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)中心（INTESPACE）于2001年對(duì)其大型空間環(huán)境模擬設(shè)備 SIMMER的測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以實(shí)現(xiàn)為不同熱試驗(yàn)提供一種通用的、滿足實(shí)時(shí)要求的解決方案[8]。加拿大太空總署佛羅里達(dá)州實(shí)驗(yàn)室（DFL）對(duì)其真空熱試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（TVDS）進(jìn)行改造，構(gòu)建了實(shí)時(shí)多任務(wù)多用戶試驗(yàn)操作系統(tǒng)，可同時(shí)監(jiān)控1 000個(gè)通道的數(shù)據(jù)點(diǎn)[9-12]。歐洲航天技術(shù)中心（ESTEC）為大型空間模擬器（LSS）研發(fā)了一種高精度多通道的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（TEMPDAS）[13]。國(guó)家空間實(shí)驗(yàn)室（NLR）設(shè)計(jì)制造的兩套數(shù)據(jù)單元使TEMPDAS能夠同時(shí)測(cè)量 864路熱電偶信號(hào)。休斯空間通信公司通過(guò)SCADA系統(tǒng)控制熱真空容器系統(tǒng)[14]。

國(guó)外使用的外熱流設(shè)備主要是以太陽(yáng)模擬器、熱沉調(diào)溫技術(shù)進(jìn)行航天器真空熱試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)則主要使用紅外燈陣、紅外加熱籠、薄膜加熱器進(jìn)行吸收熱流模擬和分區(qū)溫度控制，在使用的設(shè)備、控溫模式與控溫算法以及管理運(yùn)行模式上均有較大的不同。國(guó)外文獻(xiàn)集中于環(huán)模設(shè)備的介紹，而針對(duì)其試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)的資料由于保密需要?jiǎng)t未見(jiàn)報(bào)道。

北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所的真空熱試驗(yàn)水平代表了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。目前該所航天器真空熱試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)已具有相當(dāng)規(guī)模，擁有多種較先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集儀表（共5 000多測(cè)量通道）和1 000多臺(tái)不同型號(hào)的程控電源，分別組建成KM3和KM4試驗(yàn)測(cè)控局域網(wǎng)、KM6試驗(yàn)測(cè)控局域網(wǎng)、KM6水平艙試驗(yàn)測(cè)控局域網(wǎng)、KM7試驗(yàn)測(cè)控局域網(wǎng)。并針對(duì)不同的數(shù)據(jù)采集儀器開(kāi)發(fā)出不同的數(shù)據(jù)采集軟件；針對(duì)不同的程控電源開(kāi)發(fā)出不同的熱流模擬控溫軟件、溫度控溫軟件，以及通用的試驗(yàn)數(shù)據(jù)監(jiān)視分析軟件。通過(guò)配置不同的運(yùn)行參數(shù)，測(cè)量軟件能滿足不同類型、數(shù)量溫度傳感器的測(cè)量需求；控溫軟件能滿足多種不同控溫模式的控溫需求。試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)能在KM3、KM4、KM6主容器、KM6水平艙等空間環(huán)境模擬器內(nèi)執(zhí)行常規(guī)的航天器真空熱試驗(yàn)任務(wù)。

2 國(guó)內(nèi)航天器真空熱試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

隨著航天器生產(chǎn)的批量化與新型航天器研制進(jìn)程的加快，對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的可靠性提出了更高要求，集中反映在以下幾方面。

2.1 多型號(hào)、多任務(wù)同時(shí)異地并行試驗(yàn)需求

航天器真空熱試驗(yàn)越加頻繁，要求多型號(hào)、多任務(wù)在不同空間環(huán)模設(shè)備同時(shí)異地并行試驗(yàn)，或在同一環(huán)模設(shè)備內(nèi)完成多個(gè)試件并行試驗(yàn)。現(xiàn)有測(cè)控軟件是針對(duì)單一環(huán)模設(shè)備、單一試件，基于不同語(yǔ)言平臺(tái)編寫的多個(gè)獨(dú)立程序，功能分散，不具備集中管理功能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多型號(hào)、多任務(wù)同時(shí)異地并行試驗(yàn)。如果不針對(duì)各類航天器真空熱試驗(yàn)測(cè)控任務(wù)特點(diǎn)，研究多型號(hào)、多任務(wù)同時(shí)異地并行試驗(yàn)的工作模式，依據(jù)測(cè)控工作流程，構(gòu)建高可用集群測(cè)控系統(tǒng)，而只是簡(jiǎn)單集成現(xiàn)有測(cè)控程序，將無(wú)法有效優(yōu)化人力資源配置，減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度，反而會(huì)降低測(cè)控系統(tǒng)的可靠性，增大試驗(yàn)過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 提高真空熱試驗(yàn)自動(dòng)化水平的需求

現(xiàn)有測(cè)控軟件需要大量人工操作（熱平衡試驗(yàn)工況溫度平衡判據(jù)，工況轉(zhuǎn)移條件，工況轉(zhuǎn)移；熱真空試驗(yàn)溫度穩(wěn)定判據(jù)，熱/冷浸時(shí)間，高低溫度交變），效率低下，且易出錯(cuò)，尤其是在同一環(huán)模設(shè)備內(nèi)完成多個(gè)試件并行試驗(yàn)時(shí)，增加了試驗(yàn)狀態(tài)調(diào)整的復(fù)雜性，控溫模式切換頻繁，導(dǎo)致試驗(yàn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度增加，試驗(yàn)出錯(cuò)概率增大。

2.3 真空熱試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)高可靠性需求

航天器真空熱試驗(yàn)必須要求測(cè)控系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，保證試驗(yàn)順利完成。目前，在處理系統(tǒng)故障時(shí)，需要人工分析、處理故障，這種處理方式一般耗時(shí)較長(zhǎng)，且存在很大的不確定性；對(duì)一些需要在短時(shí)間內(nèi)處理的故障，喪失了挽救時(shí)機(jī)，導(dǎo)致試件超溫或損壞；在系統(tǒng)故障期，數(shù)據(jù)備份和測(cè)控程序進(jìn)程完全中斷，無(wú)法進(jìn)行正常的試驗(yàn)任務(wù)，會(huì)對(duì)產(chǎn)品安全造成重大危害。

2.4 瞬變熱流模擬及高控溫精度的需求

航天器真空熱試驗(yàn)常有瞬變熱流模擬要求。美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-1540規(guī)定，除非飛行器外部溫度隨時(shí)間的變化不大，否則宜進(jìn)行飛行器熱環(huán)境的動(dòng)態(tài)飛行模擬。在一個(gè)運(yùn)行軌道周期中，熱流模擬的實(shí)際值與設(shè)定值的平均偏差不應(yīng)超過(guò)±10%。為了精確地模擬航天器表面吸收的熱流值，一般采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。航天器瞬變熱流控制系統(tǒng)是一個(gè)多輸入多輸出的閉環(huán)控制系統(tǒng)，熱流的控制精度要求很高，提高控制精度的手段之一是縮短控制周期。大量的部組件試驗(yàn)及高精度的控溫算法要求測(cè)控周期達(dá)到秒量級(jí)，現(xiàn)有測(cè)控周期為1 min，難以滿足快速測(cè)控要求。

2.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理需求

現(xiàn)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)仍采用20世紀(jì)70和80年代的文件模式，導(dǎo)致數(shù)據(jù)安全性低，丟失后無(wú)法恢復(fù)；試驗(yàn)數(shù)據(jù)包信息不完整（大量試驗(yàn)中間過(guò)程數(shù)據(jù)未存儲(chǔ)），沒(méi)有嚴(yán)格定義試驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的邏輯相關(guān)性，難以全面、快捷地追溯歷史數(shù)據(jù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)狀態(tài)的精準(zhǔn)在線判讀和離線分析；數(shù)據(jù)通用性差，若溫度數(shù)據(jù)或電流、電壓數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式有變化則需要編制新的轉(zhuǎn)換程序進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；分析效率低、易用性差，要分析某試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，如進(jìn)行同類型試驗(yàn)配置信息的對(duì)比，溫度及電流、電壓數(shù)據(jù)的對(duì)比等分析工作需先進(jìn)行手工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（試驗(yàn)數(shù)據(jù)量大則轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng)），再在電子表格中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行手工處理分析；目前試驗(yàn)證明書(shū)的輸出、各種相關(guān)部門需要的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、查詢記錄都是通過(guò)人工錄入輸出，工作繁瑣且易出錯(cuò)，缺少自動(dòng)進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)包提取、數(shù)據(jù)發(fā)布、報(bào)表生成、高級(jí)數(shù)據(jù)判讀、文件管理等重要功能；由于當(dāng)前系統(tǒng)缺乏數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)支撐，所有的試驗(yàn)配置數(shù)據(jù)需要在多張Excel表單間進(jìn)行人工配置、調(diào)整及校驗(yàn)，配置工作量大，且很多信息在不同程序中重復(fù)配置，容易出現(xiàn)配置錯(cuò)誤，增大了試驗(yàn)出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)。

2.6 系統(tǒng)兼容性和擴(kuò)展性需求

當(dāng)前測(cè)控系統(tǒng)已擁有不同品牌、不同接口儀器多達(dá)十余種，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，程控電源、數(shù)據(jù)采集儀器等測(cè)控硬件設(shè)備不斷升級(jí)換代，真空熱試驗(yàn)將來(lái)還會(huì)使用到更多種類儀器設(shè)備；同一個(gè)試驗(yàn)中含有不同種類的加熱裝置（紅外燈、紅外加熱籠），不同控溫模式（開(kāi)環(huán)模式與閉環(huán)模式、光照－陰影控溫、周期熱流控溫和乒乓控溫等）和控制算法。

目前單個(gè)測(cè)控軟件只能適應(yīng)特定的一種加熱裝置、一種程控儀器和一種控溫模式，配置運(yùn)行多個(gè)測(cè)控軟件才能滿足不同的試驗(yàn)要求，系統(tǒng)的靈活性和易用性大打折扣。因此，需要測(cè)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的軟、硬件兼容性和可擴(kuò)展性，以滿足多型號(hào)、多任務(wù)同時(shí)異地并行試驗(yàn)的需求。

2.7 航天器真空熱試驗(yàn)市場(chǎng)需求

航天器真空熱試驗(yàn)是航天器研制過(guò)程中耗資最大且必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目。隨著航天器生產(chǎn)的批量化與新型航天器研制進(jìn)程的加快，真空熱試驗(yàn)越來(lái)越頻繁，國(guó)際宇航企業(yè)、國(guó)內(nèi)單位都在建造各型空間環(huán)境模擬設(shè)備，其相應(yīng)配套的熱試驗(yàn)軟件更是核心產(chǎn)品。

北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所的航天器真空熱試驗(yàn)方法、管理運(yùn)行模式處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，將現(xiàn)有試驗(yàn)方法與管理運(yùn)行模式進(jìn)行提煉，形成具有統(tǒng)一風(fēng)格的高可靠性測(cè)控系統(tǒng)，不僅可以提升自身熱試驗(yàn)自動(dòng)化水平，有效緩解熱試驗(yàn)人力資源壓力，而且可以形成拳頭產(chǎn)品，大幅提升環(huán)模設(shè)備研制的技術(shù)含量和產(chǎn)品附加值，收獲巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2.8 軟件系統(tǒng)不斷升級(jí)的需求

目前的測(cè)控軟件缺點(diǎn)比較明顯：測(cè)控人員根據(jù)不同的數(shù)據(jù)采集儀器和程控電源開(kāi)發(fā)不同的數(shù)據(jù)采集程序和電源控制程序，軟件通用性差；功能分散，根據(jù)試驗(yàn)的測(cè)控工作流程需運(yùn)行多個(gè)程序，存在配置的重復(fù)性工作，容易出現(xiàn)配置不一致，可靠性降低；自動(dòng)化程度低，控制算法與控制模式及設(shè)備驅(qū)動(dòng)沒(méi)有分模塊進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，導(dǎo)致更改困難，使用不靈活，試驗(yàn)中需要大量的人工操作；設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方式落后，導(dǎo)致控制周期長(zhǎng)，控制精度降低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的溫度速率控制，且控溫超調(diào)量大；數(shù)據(jù)交互與存儲(chǔ)模式落后，相對(duì)落后的軟件系統(tǒng)制約著新一代測(cè)試儀器高速度、高精度、高可靠性的發(fā)揮。因此，亟需搭建全新的高可靠快速航天器真空熱試驗(yàn)集群測(cè)控系統(tǒng)。

3 航天器真空熱試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，具備智能化、網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放性、交互性和高可靠性的測(cè)控系統(tǒng)，正在成為新一代測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.1 建模技術(shù)

模型在現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中扮演著越來(lái)越重要的角色，對(duì)測(cè)控軟件系統(tǒng)進(jìn)行建模能更好地理解整個(gè)系統(tǒng)，采用合適的建模方法則可以更準(zhǔn)確地捕捉試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)需求，把握測(cè)控軟件的行為，明確軟件結(jié)構(gòu)[15]。采用統(tǒng)一建模語(yǔ)言（Unified Modeling Language，UML）對(duì)熱試驗(yàn)測(cè)控軟件系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)和信息活動(dòng)進(jìn)行建模，便于測(cè)控軟件分析人員、軟件設(shè)計(jì)人員、軟件開(kāi)發(fā)人員及測(cè)控系統(tǒng)用戶之間的相互交流。這些模型的建立可以驗(yàn)證軟件系統(tǒng)架構(gòu)的可行性，有助于迅速開(kāi)發(fā)可靠的測(cè)控軟件系統(tǒng)，減少開(kāi)發(fā)成本，對(duì)于提高軟件的開(kāi)發(fā)效率、可擴(kuò)展性和易維護(hù)性等具有重要的意義。

3.2 高可用多節(jié)點(diǎn)集群技術(shù)

系統(tǒng)的可用性是指，要求某些執(zhí)行關(guān)鍵使命的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，即具備 365 d× 24 h不停頓運(yùn)行的能力。對(duì)于這類系統(tǒng)，即使是短時(shí)間的停機(jī)都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失和災(zāi)難性的后果。高可用（high availability）系統(tǒng)的目的就是為終端用戶提供持續(xù)性的穩(wěn)定服務(wù)。當(dāng)今，在高可用研究領(lǐng)域，最可靠有效的方法是采用計(jì)算機(jī)集群技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)軟、硬件的冗余，通過(guò)設(shè)置合理的管理策略，實(shí)現(xiàn)當(dāng)集群中一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障后，運(yùn)行在該服務(wù)器上的所有程序資源將整體遷移到另外一個(gè)備援的服務(wù)器上，以便有效防止因單點(diǎn)故障造成系統(tǒng)停機(jī)，保證服務(wù)器對(duì)外服務(wù)的持續(xù)運(yùn)行，極大提高系統(tǒng)的可用性[16]。

3.3 并行通用化技術(shù)

目前試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)的儀器驅(qū)動(dòng)方式采用的是串行驅(qū)動(dòng)方式，程序的執(zhí)行效率比較低；要實(shí)現(xiàn)儀器的快速驅(qū)動(dòng)就必須對(duì)程序進(jìn)行并行設(shè)計(jì)。并行驅(qū)動(dòng)主要是通過(guò)多進(jìn)程（multiple processes）和多線程（multiple threads）技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

通用性技術(shù)同時(shí)涉及硬件資源和軟件資源。硬件資源的通用性要求構(gòu)成測(cè)控系統(tǒng)的接口標(biāo)準(zhǔn)化（包括信號(hào)接口和硬件接口）、測(cè)試儀器可互換、測(cè)試通道可配置等。軟件資源的通用性主要指構(gòu)成測(cè)控系統(tǒng)的測(cè)控程序可以方便地移植到另一個(gè)系統(tǒng)完成相關(guān)的測(cè)試和故障診斷，即應(yīng)用程序的設(shè)備無(wú)關(guān)性，以及針對(duì)不同的測(cè)控系統(tǒng)，測(cè)控軟件的快速移植能力。

IVI技術(shù)是測(cè)控系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)與硬件無(wú)關(guān)性、儀器可互換性的關(guān)鍵技術(shù)，其目的是允許用戶把標(biāo)準(zhǔn)的IVI組件集成到不同的軟、硬件系統(tǒng)中。該技術(shù)的采用能夠支持儀器互換，降低系統(tǒng)成本，改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行性能和配置能力[17-18]。

3.4 智能故障診斷技術(shù)

航天器真空熱試驗(yàn)過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)硬件設(shè)備工作異常、某些工作參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤等問(wèn)題，需要通過(guò)數(shù)據(jù)的異常監(jiān)測(cè)來(lái)發(fā)現(xiàn)。但是，依靠試驗(yàn)人員對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行人工判斷、分析存在較大的困難，當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)生異常變化時(shí)，由于數(shù)據(jù)量龐大，缺乏有效的分析工具，這些異常情況往往很難被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致喪失挽救時(shí)機(jī)。隨著信息處理技術(shù)的發(fā)展，測(cè)控系統(tǒng)可以引入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、支持向量機(jī)技術(shù)及專家?guī)旒夹g(shù)，開(kāi)展試驗(yàn)數(shù)據(jù)的降噪預(yù)處理方法、特征提取方法以及異常數(shù)據(jù)識(shí)別方法研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)異常變化的自動(dòng)判斷及預(yù)警，防患于未然[19-20]。

3.5 自動(dòng)真空熱試驗(yàn)技術(shù)

隨著國(guó)內(nèi)熱試驗(yàn)技術(shù)和熱模擬計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，工況判據(jù)與工況轉(zhuǎn)換條件已經(jīng)非常明確，具備實(shí)現(xiàn)真空熱試驗(yàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)，因此，急需創(chuàng)建新型航天器真空熱試驗(yàn)高可用集群測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)準(zhǔn)備（試驗(yàn)要求、試驗(yàn)對(duì)象和試驗(yàn)輸入條件）、試驗(yàn)工況運(yùn)行（熱平衡試驗(yàn)工況溫度平衡判據(jù)，熱真空試驗(yàn)溫度穩(wěn)定判據(jù)，工況轉(zhuǎn)移條件，工況轉(zhuǎn)移）、試驗(yàn)狀態(tài)實(shí)時(shí)分析（外熱流模擬效果、試驗(yàn)故障狀態(tài)診斷）、試驗(yàn)結(jié)果分析及試驗(yàn)品質(zhì)評(píng)價(jià)整個(gè)試驗(yàn)流程的自動(dòng)化，以縮短試驗(yàn)周期，降低試驗(yàn)出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)，提高熱試驗(yàn)質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，新型航天器真空熱試驗(yàn)中的溫度測(cè)量和熱流模擬任務(wù)對(duì)現(xiàn)有熱試驗(yàn)測(cè)控精度、測(cè)控速度、測(cè)控模式以及軟件系統(tǒng)提出了更高要求。為了更好地完成試驗(yàn)任務(wù)，進(jìn)一步增強(qiáng)試驗(yàn)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)的可靠性、易用性和可擴(kuò)展性，需搭建一個(gè)全新的高可靠快速航天器真空熱試驗(yàn)集群測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)測(cè)控精度、測(cè)控速度的提高；采用高可用集群技術(shù)保障整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)持續(xù)地對(duì)外服務(wù)；搭建具有開(kāi)放性和可維護(hù)性的測(cè)控系統(tǒng)軟件架構(gòu)，設(shè)計(jì)更友好的人機(jī)界面，配置強(qiáng)大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理分析和監(jiān)視報(bào)警功能，以縮短試驗(yàn)準(zhǔn)備周期，減輕試驗(yàn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，降低試驗(yàn)出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)，有效緩解熱試驗(yàn)人力資源壓力，提高熱試驗(yàn)質(zhì)量。

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