基于空间环境预判的航天器智能自主热控方法

冯建朝 张晓峰，2 廖星 王岩峰 赵璇 刘鎏

(1 中国科学院微小卫星创新研究院，上海 201203)(2哈尔滨工业大学,哈尔滨 150001)

随着空间科学探测任务需求的扩展性和复杂性的提高，空间平台(航天器)的机动性也需要增强，而强机动性必然导致航天器外部热环境的剧烈变化。在行星探测方面，我国空间科学规划的月球探测、火星探测、小行星探测、木星系统探测等计划也同样存在热环境剧烈变化的情况[1]。另外，未来拟开展的空间引力波探测卫星对光学平台的温度稳定度具有很高的要求[2]，因此要求热控系统对空间热环境具有自主响应能力和预判能力。传统热控制技术主要以被动控制为主、主动控制为辅。被动式热控制主要通过合理布局和选用适当的材料及比较简单的热控装置来组织换热过程，是一种开环式控制，简便易行，但自动调节温度的能力严重不足。主动式热控制技术则是一种以被控对象的温度为反馈[3]，调整热控执行机构的闭环控制措施，如加热器、流体回路、热开关、百叶窗等。虽然主动热控技术具有一定的自主调节能力，但因为以温度信号作为反馈，所以具有不同程度的时滞性。

鉴于目前主动热控制技术存在的不足，近几年出现了智能自主热控的概念[4]。NASA前些年开展了先进的智能体(Agent)技术研究，并且在深空1号(DS-1)探测器上首次完成了智能体的飞行试验[5]，虽然在很多方面取得了成果，但在智能自主热控制技术方面报道很少；文……