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龙图腾网获悉中国科学院微小卫星创新研究院;上海微小卫星工程中心申请的专利面向非均匀不连续空间探测仪器的控温方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118377338B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410408550.0，技术领域涉及：G05D23/30；该发明授权面向非均匀不连续空间探测仪器的控温方法及系统是由张晓峰;冯建朝;廖星;张永合设计研发完成，并于2024-04-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本面向非均匀不连续空间探测仪器的控温方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种一种面向非均匀不连续空间探测仪器的控温方法及系统，将空间探测仪器的主动控温加热器设计为第一类加热器和第二类加热器，得到加热器理想模型；基于空间探测仪器构型，建立数学传热模型；基于数学传热模型，对热量传递的规律及影响温度场分布的因素进行分析，获得热量传递特性，确定以径向主动控温为核心的温控目标；基于数学传热模型和温控目标，采用贝尔曼最优化算法，根据需求配置的相应权重参数，计算得到最优的功率密度参数。本发明具有精确控温、抗干扰能力强、能效优化和生产效率提升等优点，为空间望远镜系统温度的精确控制和稳定性提升提供了有力支持。

本发明授权面向非均匀不连续空间探测仪器的控温方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种面向非均匀不连续空间探测仪器的控温方法，其特征在于，包括：将空间探测仪器的主动控温加热器设计为第一类加热器和第二类加热器，得到加热器理想模型；其中，所述第一类加热器采用变功率密度加热器；所述第二类加热器采用系统传统加热器； 基于所述空间探测仪器构型，建立数学传热模型； 基于所述数学传热模型，对热量传递的规律及影响温度场分布的因素进行分析，获得热量传递特性，确定针对第一类加热器的以径向主动控温为核心的温控目标； 基于所述数学传热模型和所述温控目标，采用贝尔曼最优化算法，根据控温需求配置第一类加热器的相应权重参数，得到最优的功率密度参数，进而对空间探测仪器进行控温； 所述基于所述空间探测仪器构型，建立数学传热模型，包括： 基于空间探测仪器构型，利用热网络方法建立数学传热模型；其中： 设定所述数学传热模型的关键节点，包括：空间探测仪器的轮毂辐条相应区域N0和镜片N1； 设定所述数学传热模型的边界节点，包括：空间探测仪器的轮毂辐条相应区域边界N2、辐条相应区域边界N3、镜片径向边界N4、镜片径向边界N5、镜片下端轴向边界N6和准直器N7； 根据传热关系，建立辐条和镜片温度的状态空间方程为： 其中： T＝[T0T1]T u＝[T2T3T4T5T6T7Q]T 式中，为空间探测仪器系统的温度变化率，A为空间探测仪器系统参数矩阵，B为空间探测仪器系统控制矩阵，T为空间探测仪器系统的温度向量，u为空间探测仪器系统控制向量，T0～T7分别为空间探测仪器系统不同节点的温度，与N0～N7编号对应，为换热因子，m，n分别为节点号，Q为加热功率； 所述基于所述数学传热模型和所述温控目标，采用贝尔曼最优化算法，根据需求配置第一类加热器的相应权重参数，得到最优的功率密度参数，包括： 基于所述数学传热模型，将模型扩展至空间探测仪器的R个镜片和整根辐条，得到具有2R个状态变量的热模型为： 设置权重参数，包括：均值偏差s1、最大偏差s2、区域个数s3和区域最小长度s4； 执行以下步骤： M1，采用P种划分方法，将所述第一类加热器分成k个区域，每个区域长度≥设定长度阈值，各区域的热流密度取本区域对应Q*的均值； M2，计算控制变量u以及各镜片对应区域的补偿热量Qn；其中： 计算各区域长度L[m]为： 式中，Li为第i个镜片对应的区域网格长度，im为第m区域中最大镜片编号； 计算各区域总功率u[m]为： 式中，为第i个镜片对应的区域网格需要补偿的热量； 计算m区域指令序列Qi为： M3，运行如式6所示的热模型，计算镜片温度T1,n； M4，计算P种划分方法下的代价函数序列为： J＝s1e1+s2e2+s3k+s4min{L[m]}10 式中，e1为平均偏差，e2为最大偏差，k为划分的区域个数； 其中，平均偏差和最大偏差为： 式中，Tr为目标温度，R为镜片个数； M5，计算序列最小值为： Jmin＝min{J[1],J[2],…,J[P]} 判断所述序列最小值Jmin在k方向的梯度值是否＜0： 如果梯度值＜0，则k＝k+1，重复计算M1～M5； 如果梯度值≥0，则输出第一类加热器各区域长度{Lk}和补偿功率{uk}，得到最优的功率密度参数。

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