用于雷达屏蔽器的除冰系统.pdf

一种用于一结构(25)的防冰系统(19)，包含：至少一个由该结构(25)携带的电热加热元件(23)，以及用于选择性地控制每个加热元件(23)的操作的控制器(21)。控制器(21)根据选择的由时间间隔的模式定义的占空比，操作每个加热元件(23)，控制器(21)至少部分地响应对该结构(25)周围的环境条件的测量来选择占空比。

1.  一种用于一结构的冰处理系统，该系统包含：
至少一个由该结构携带的电热加热元件，用于加热该结构的加热部分；以及
控制器，用于选择性地控制每个加热元件的操作；
其中控制器根据选择的由时间间隔的模式定义的占空比，操作每个加热元件，控制器至少部分地响应对该结构周围的环境条件的测量来选择占空比。

2.  根据权利要求1所述的系统，其中每个时间间隔是预定长度。

3.  根据权利要求1所述的系统，其中时间间隔是等长的。

4.  根据权利要求1所述的系统，其中每个时间间隔是大约250毫秒。

5.  根据权利要求1所述的系统，其中周围环境条件的测量包括该结构附近气温的测量。

6.  根据权利要求1所述的系统，其中周围环境条件的测量包括经过该结构的空气的速度的测量。

7.  根据权利要求1所述的系统，其中周围环境条件的测量包括该结构周围湿度的测量。

8.  根据权利要求1所述的系统，进而包含：
至少一个由该结构携带的温度传感器，用于读出加热部分的一部分的温度；
其中控制器至少部分地响应该至少一个温度传感器的输出来选择占空比。

9.  根据权利要求1所述的系统，进而包含：
至少一个冰检测传感器；
其中控制器至少部分地响应该至少一个冰检测传感器的输出来选择占空比。

10.  根据权利要求1所述的系统，其中控制器选择近似地保持加热部分的温度在选择的温度范围内的占空比。

11.  根据权利要求1所述的系统，其中控制器选择近似地保持加热部分的温度上升速率为选择的速率的占空比。

12.  根据权利要求1所述的系统，其中该结构是薄材料。

13.  根据权利要求1所述的系统，其中该结构是适合包住雷达系统的雷达屏蔽器。

14.  根据权利要求1所述的系统，其中配置每个加热元件从而允许通过该结构发射至少一个选择的频率的电磁能量。

15.  一种用于雷达屏蔽器的冰处理系统，该雷达屏蔽器具有至少一个暴露在大气条件中的表面，该系统包含：
至少一个由雷达屏蔽器携带的电热加热元件，用于加热暴露表面的相邻部分；以及
控制器，用于选择性地控制每个加热元件的操作；
其中控制器根据选择的由时间间隔的模式定义的占空比，操作每个加热元件，控制器至少部分地响应对该雷达屏蔽器周围的环境条件的测量来选择占空比。

16.  根据权利要求15所述的系统，其中每个时间间隔是预定长度。

17.  根据权利要求15所述的系统，其中时间间隔是等长的。

18.  根据权利要求15所述的系统，其中每个时间间隔是大约250毫秒。

19.  根据权利要求15所述的系统，其中周围环境条件的测量包括雷达屏蔽器附近气温的测量。

20.  根据权利要求15所述的系统，其中周围环境条件的测量包括经过雷达屏蔽器的空气的速度的测量。

21.  根据权利要求15所述的系统，其中周围环境条件的测量包括雷达屏蔽器周围湿度的测量。

22.  根据权利要求15所述的系统，进而包含：
至少一个由雷达屏蔽器携带的温度传感器，用于读出雷达屏蔽器的一部分的温度；
其中控制器至少部分地响应该至少一个温度传感器的输出来选择占空比。

23.  根据权利要求15所述的系统，进而包含：
至少一个冰检测传感器；
其中控制器至少部分地响应该至少一个冰检测传感器的输出来选择占空比。

24.  根据权利要求15所述的系统，其中控制器选择近似地保持雷达屏蔽器的温度在选择的温度范围内的占空比。

25.  根据权利要求15所述的系统，其中控制器选择近似地保持雷达屏蔽器的温度上升速率为选择的速率的占空比。

26.  根据权利要求15所述的系统，其中配置每个加热元件从而允许通过雷达屏蔽器发射至少一个选择的频率的电磁能量。

27.  根据权利要求15所述的系统，其中雷达屏蔽器由薄材料构成。

28.  一种飞机，包含：
机身；
用于产生升力的装置；
雷达系统；
雷达屏蔽器，用于包住雷达系统的至少一部分；
至少一个由雷达屏蔽器携带的电热加热元件，用于加热雷达屏蔽器的相邻部分；以及
控制器，用于选择性地控制每个加热元件的操作；
其中控制器根据选择的由时间间隔的模式定义的占空比，操作每个加热元件，控制器至少部分地响应对该雷达屏蔽器周围的环境条件的测量来选择占空比。

29.  根据权利要求28所述的系统，其中周围环境条件的测量包括雷达屏蔽器附近气温的测量。

30.  根据权利要求28所述的系统，其中周围环境条件的测量包括经过雷达屏蔽器的空气的速度的测量。

31.  根据权利要求28所述的系统，其中周围环境条件的测量包括雷达屏蔽器周围湿度的测量。

32.  根据权利要求28所述的系统，进而包含：
至少一个由雷达屏蔽器携带的温度传感器，用于读出雷达屏蔽器的一部分的温度；
其中控制器至少部分地响应该至少一个温度传感器的输出来选择占空比。

33.  根据权利要求28所述的系统，其中控制器选择近似地保持雷达屏蔽器的温度在选择的温度范围内的占空比。

34.  根据权利要求28所述的系统，其中控制器选择近似地保持雷达屏蔽器的温度上升速率为选择的速率的占空比。

35.  根据权利要求28所述的系统，其中配置每个加热元件从而允许通过雷达屏蔽器发射至少一个选择的频率的电磁能量。

36.  根据权利要求28所述的系统，其中雷达屏蔽器由薄材料构成。

37.  一种控制一结构上携带的加热器的方法，用于处理该结构上冰的形成，该方法包含：
读出该结构周围的环境条件；
为加热器的操作自动选择占空比，占空比由时间间隔的模式定义，其中，对该模式内的每个时间间隔的持续提供或不提供电功率给该加热器，占空比的选择至少部分地响应读出的周围环境条件；以及
根据选择的占空比自动操作加热器。

38.  根据权利要求37所述的方法，其中每个时间间隔是预定长度。

39.  根据权利要求37所述的方法，其中时间间隔是等长的。

40.  根据权利要求37所述的方法，其中读出的周围环境条件包括该结构附近的气温。

41.  根据权利要求37所述的方法，其中读出的周围环境条件包括经过该结构的空气的速度。

42.  根据权利要求37所述的方法，进而包含：
读出该结构的至少一部分的温度；以及
其中占空比的选择至少部分地响应读出的温度。

43.  根据权利要求37所述的方法，其中选择占空比以近似地保持该结构的温度在选择的温度范围内。

44.  根据权利要求43所述的方法，其中当该结构的温度到达选择的温度范围的上限时加热器自动关闭。

45.  根据权利要求43所述的方法，其中当该结构的温度到达选择的温度范围的下限时加热器自动开启。

46.  根据权利要求37所述的方法，其中选择占空比以近似地保持该结构的温度上升速率为选择的速率。

47.  一种控制一结构上携带的加热器的方法，该方法包含：
根据选择的占空比操作加热器，占空比由时间间隔的模式定义，对该模式内的每个时间间隔的持续提供或不提供电功率给加热器；
在随后的时间间隔之前，计算随后的时间间隔末尾附近该结构的预测温度，基于该结构的预期温度变化速率的计算，是加热器根据占空比要在随后的时间间隔中的操作；
在随后的时间间隔中，自动提供或不提供电功率给加热器，以响应该结构的预测温度，以便保持该结构的实际温度在选择的温度范围内。

用于雷达屏蔽器的除冰系统
背景技术
本发明一般涉及除冰系统的领域，特别涉及用于薄材料的除冰系统。
背景技术
图1显示飞机11的前部，具有雷达系统组件13安装在飞机11的突出部分。组件13由雷达屏蔽器15保护以避免撞击空气和碎片，雷达屏蔽器15是可去除的以接近组件13。在飞行期间，飞机11通常将遭遇低周围环境气温和潮湿，其结合可能使雷达屏蔽器15上结冰，导致组件13的工作效率下降。
对雷达屏蔽器如雷达屏蔽器15的冰处理是独特的工作，因为雷达屏蔽器通常由不干扰雷达工作的材料制造，如一种或更多种塑料。为阻止冰积累或除掉积累的冰，如图2中所示，雷达屏蔽器15中嵌入的电热加热元件17，用于加热至少雷达屏蔽器15的外表面。元件17位于雷达屏蔽器15内，具有合适的间距以便不干扰雷达的操作，并且可以在其它更复杂的配置中配置。
在除冰期间，提供电功率给元件17，使元件17的温度升高，这使靠近元件17的材料变暖。但是，必须仔细控制提供的功率量，因为施加过多功率可能使雷达屏蔽器15的材料退化甚至损坏。另一方面，施加的功率不足将使雷达屏蔽器15积累冰并导致雷达低效。
现有技术的冰处理系统已经使用用于改变提供给元件17的电压的装置，施加变化的功率给元件17。虽然可变的电压系统是有效的，但是它们是昂贵的，增加了飞机的成本。另外，可变电压系统趋向于相对较重和体积较大，限制了可以有效地配置这些系统的应用的数目。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种冰处理系统，用于如下结构如暴露在大气条件下的雷达屏蔽器，在该结构中，系统根据选择的占空比控制由该结构的至少一部分携带的加热元件的操作，该占空比定义施加电功率到加热元件的时间间隔。
本发明的另一个目的是提供一种冰处理系统，该系统至少部分地根据该结构附近的周围环境如气温、空气速度选择占空比。
本发明的另一个目的仍然是提供一种冰处理系统，该系统至少部分地根据该结构加热部分的测量的温度选择占空比。
上面的目的通过为一结构提供一种冰保护系统实现，该系统包含至少一个由该结构携带的电热加热元件、以及用于选择性地控制每个加热元件的操作的控制器。控制器根据选择的、由时间间隔的模式定义的占空比，操作每个加热元件，控制器至少部分地响应关于该结构的周围环境条件的测量，选择占空比。控制器可以另外或替代地至少部分地响应该结构的加热部分的温度，选择占空比。
本发明提供一种冰处理系统，具有很多优点，包括：(1)通过OAT和空速安排占空比功率控制；(2)通过OAT和空速安排可调整的控制温度带；(3)自适应功率控制以补偿周围环境条件；(4)重量轻和尺寸小，这允许用于例如无人航空器和巡航导弹上；(5)相对小的花费；以及(6)特别适合用于薄材料如雷达屏蔽器的系统。
其它的目的、特征和优点在下面的书面说明中将是显然的。
附图说明
为了更完整地理解本发明，包括它的特征和优点，现在结合附图参考本发明的详细说明，在附图中相同的号码标识相同的部分，并且附图中：
图1是具有由雷达屏蔽器覆盖的雷达系统的现有技术飞机的前部的透视图；
图2是图1的现有技术雷达屏蔽器的透视图，显示雷达屏蔽器中嵌入的加热元件；
图3是根据本发明的冰处理系统的图；
图4是根据本发明的雷达屏蔽器的透视图，并且显示加热元件的具体配置；
图5是根据本发明的飞机的前部的透视图，飞机上安装了图3的冰处理系统；
图6A到6D是显示根据本发明并且由图3的系统使用的占空比的例子的图；
图7是时间对温度的图，用于根据本发明并由图3的系统使用的加热速率安排的例子；
图8是时间对温度的图，显示用于实现图7中显示的加热速率的占空比的组合；
图9是说明预测器功能的使用的图，该功能在本发明的系统中实现并且用于阻止超过上控制温度；
图10是说明预测器功能的使用的图，该功能在本发明的系统中实现并且用于阻止低于下控制温度；以及
图11是显示占空比控制随时间的使用、以及保持雷达屏蔽器的温度在控制温度带内的预测器功能的图。
具体实施方式
本发明代表如下发现：可以根据占空比控制方法操作具有加热元件的冰处理系统，以加热一种结构。占空比由控制器根据一个或更多周围环境条件如外面空气温度(OAT)和空速来选择。占空比可以另外或者可替代地根据该结构的加热部分的温度和温度上升率的测量来选择。
占空比包含“开”和“关”命令的模式，每个命令持续所选数目的时间间隔。占空比时间间隔或帧可以是任何适合的时间间隔，虽然时间间隔必须足够小以实现与周围结构的平滑热交换。对给定的应用，每个占空比最好使用相同的基准时间间隔，虽然间隔大小和作为结果的帧速率可以如希望的那样改变。
本发明特别适合用作薄材料构成的结构的除冰系统。这样的结构的例子是雷达屏蔽器，如雷达屏蔽器15，为了确保对通过雷达屏蔽器发射的电磁辐射的干扰有限，要求雷达屏蔽器薄。为了重量考虑也可以要求结构薄，如飞机上携带的结构。通常希望的是在薄结构内保持某种水平的热量以阻止冰在其上最初形成，因为这些结构通常不能充分加热以使冰脱落。另外的考虑是：薄结构越冷，它越容易被过热损害。虽然参考用于机载雷达系统的雷达屏蔽器说明本发明，但是本发明也可应用到用于地基或海基雷达系统的雷达屏蔽器，以及应用到具有用于防冰的电热加热元件的任何其它结构。
参考图3到5，图3显示根据本发明的除冰系统19的方块图。系统19包含控制器21或控制模块，用于操作雷达屏蔽器25中嵌入的加热元件23，这在图4中说明。如图5中所示，雷达屏蔽器25安装在飞机27上，用于包住由飞机29携带的雷达系统的组件29。飞机27具有机身31和用于产生升力的机翼33。
再参考图3，飞机27携带传感器35，用于读出外面的气温(OAT)，以及传感器27，用于读出雷达屏蔽器上经过的空气的速度。控制器21通过电缆38选择性地开关中继模块39，用于控制通过供应线路40到加热元件23的电功率流。雷达屏蔽器25中嵌入至少一个传感器41，用于读出雷达屏蔽器25的加热部分的温度。传感器41被显示在图4中的雷达屏蔽器25的示范性的位置上，虽然传感器41通常位于非常靠近加热元件23的距离内，如例如几个千分之一英寸。虽然只显示了一个嵌入的传感器41，最好将构造雷达屏蔽器25以具有多个传感器41，用于读出雷达屏蔽器25遍布大的表面积的温度。
从传感器35、37的输出分别通过电缆43、45提供给处理器21中的嵌入计算机。计算机使用查找表确定适合于那个OAT和空速组合的加热时间的占空比，然后控制器21施加那个占空比直到选择不同的占空比或元件23的操作终结。每个嵌入温度传感器41用作雷达屏蔽器25的温度的反馈元件，并且从传感器41的输出通过电缆47提供给控制器21。最好过滤从OAT传感器35的输出，以显示给定时间周期内最低的峰值温度，阻止系统19“追踪”不断变化的OAT。
图6A到6D显示使用250毫秒间隔(4赫兹)构造的示范性占空比。例如，如果适合的占空比是图6A中显示的100％，那么控制器21将发信号通知中继模块39，在所有时间间隔期间(图4)连续地提供电功率给加热元件23，直到关闭系统19或者直到选择新的占空比。在显示的例子中，这提供了5000瓦的总功率给加热元件23。如果选择如图6C中所示的50％占空比，那么控制器21将发信号通知中继模块39以如下的交替模式提供功率：当提供功率给加热元件23时，250毫秒“开”，当不提供功率给元件23时，250毫秒“关”。这导致在50％的操作时间中提供电功率给元件23，这也等于总功率的50％或2500瓦。所有占空比从基准间隔导出，并且这个基准间隔可以是如为特定应用确定的任何适合的值。
对任何间隔，具有希望的功率量的示范性占空比构造如下：
25％-一个间隔开，三个间隔关，如图6D中所示
33％-一个间隔开，二个间隔关
50％-一个间隔开，一个间隔关
66％-二个间隔开，一个间隔关
75％-三个间隔开，一个间隔关，如图6B中所示
80％-四个间隔开，一个间隔关
这些是例子，因为具有希望的功率电平的占空比，通过使用如下的公式在组合中组合“开”和“关”间隔，可以被构造：
(“开”间隔的数目)/(“开”和“关”间隔的总数)＝％功率例如，具有三个间隔开和二个间隔关的占空比被计算为提供60％的总功率：
(3“开”间隔”)/(3“开”间隔”+2“关”间隔)＝3/5＝60％
参考图7和8，除了为给定OAT和空速安排的占空比，对每个给定的空速和OAT模式(regime)，也存在相关联的雷达屏蔽器25的“开”温度49和“关”温度51。温度49、51，也分别称为下和上控制温度，定义温度49、51之间的控制温度带53。当空速和OAT改变时，将温度49、51因此带53调整到更高或更低。当系统19(图3)正在工作时，将施加选择的占空比直到到达上控制温度49，然后关闭给加热元件23的功率。然后雷达屏蔽器25冷却直到到达下控制温度51，在该点使用先前选择的占空比重新施加功率到元件23。加热雷达屏蔽器25直到重新到达上控制温度49。适合的占空比和适合的控制温度带53与所有OAT和空速组合相关联，并且当空速增大并且雷达屏蔽器25的温度传导特性改变时，可以由系统19调整控制温度以便保持有效的除冰操作。
最优的情况是雷达屏蔽器在控制温度带53内具有不变的温度。但是，使用雷达屏蔽器25期间周围环境条件可能改变，要求施加变化量的功率以阻止雷达屏蔽器25上形成冰。如上面提到的，占空比控制的目的是为那个特定的飞行模式提供适量的功率给雷达屏蔽器15。系统19是自适应的，因为控制器21使用温度传感器41监视雷达屏蔽器25的加热速率，并且如果因为这样的情况如雷达屏蔽器25上的水滴或低产生器(generator)电压，而在给定的时间间隔上未达到希望的加热速率，那么控制器21将逐渐增大占空比设置，以保持期望的加热速率，直到超过为那个特定应用确定的最大速率。如果加热速率太快，或者如果超过上控制温度51，那么控制器21逐渐降低占空比设置以将加热速率带到希望的速率。
图7显示用于加热雷达屏蔽器25的示范性的安排(schedule)，在该安排中，针对如由传感器41读出的雷达屏蔽器25的温度安排加热速率。图中加热速率显示的是：
低于100℃
如果雷达屏蔽器25的温度低于100℃，那么希望的加热速率是每秒10℃。系统19在最小占空比开始操作加热元件23，并且每秒更新一次占空比的选择以达到希望的每秒增长10℃的速率。
100℃和下控制温度49之间
如果雷达屏蔽器25的温度在100℃和下控制温度49之间，那么希望的加热速率是每秒5℃。系统19每秒更新一次占空比的选择以达到希望的每秒增长5℃的速率。
在控制温度带53内
如果雷达屏蔽器25的温度在控制温度带53内，那么希望的加热速率是每秒2℃。系统19每秒更新一次占空比的选择以达到希望的每秒增长2℃的速率。系统19也以4Hz监视上控制温度。
当到达上控制温度51时，关闭给加热元件23的电功率直到到达下控制温度49，然后为了每秒2℃的相同增长施加并监视最后已知的良好占空比设置。
图8是根据图7中显示的加热速率用于加热雷达屏蔽器25的占空比的组合的例子。在显示的例子中，为了得到希望的每秒增长10℃的速率(如图7中所示的例子中)直到100℃，控制器21使用25％、50％和66％的占空比级进。然后，选择50％的占空比直到达到下控制温度49，在该时刻使用33％的占空比和50％的占空比的组合加热雷达屏蔽器25到上控制温度51。然后控制器21关闭给加热元件23的功率直到到达下控制温度49，在控制器21重新施加50％占空比的最后的良好功率设置时。在特定应用中，控制器21可以选择任何可用的占空比以及任何组合或序列。由控制器21为任何温度范围选择的占空比将基于上述因素，包括雷达屏蔽器25的周围环境条件和加热速率。
或者，实现特定区域希望的加热速率要求的占空比的组合可以通过实验确定。在雷达屏蔽器25的例子中，对低于100℃的初始区域这特别正确。例如，已经从实验数据确定：一种从初始温度到100℃加热雷达屏蔽器25的适合的方法是，使用最低的可用占空比施加功率，然后每30秒增大占空比直到雷达屏蔽器25到达100℃。虽然系统19监视过大的加热速率，但是已经发现这样的级进安排，以有效的方式加热雷达屏蔽器而不超过每秒10℃的最高速率。
另外，可以在控制器21中实现预测器功能，从而当系统19正工作在控制温度带53内时，防止超过上控制温度51或低于下控制温度49，如图7和8中所示。对占空比中的每个时间间隔，控制器21预测下一个时间间隔末尾的雷达屏蔽器25的温度，从而确定施加“开”还是“关”条件，这是那个占空比序列中的下一个。使用从传感器41的输出，控制器21记录(1)雷达屏蔽器25的当前温度，(2)当前时间间隔期间雷达屏蔽器25的温度变化的速率，以及(3)最近时间间隔期间雷达屏蔽器25的温度变化的速率，在该最近时间间隔中“开”或“关”条件与当前时间间隔中的条件相反。然后，控制器21使用这些数据计算在下一个时间间隔末尾的预测温度，考虑由于根据占空比的下一个时间间隔中要求的条件的操作而对超过或下冲的预测。
图9和10说明本发明的预测器功能的使用的例子。在图9中，例如，当前时间间隔的末尾附近雷达屏蔽器25的温度是119.8℃，该温度画在图上的点A。如果由虚线57、59界定的下一个间隔55是当前占空比中的“开”间隔，那么控制器21通过使用当前温度和最近的“开”间隔期间记录的温度变化速率，计算下一个间隔末尾的预测温度。如果这个温度变化速率是每秒+2℃，那么那个速率在250毫秒时间间隔上将导致雷达屏蔽器25的温度升高0.5℃。因此，下一个间隔末尾的预测温度是120.3℃，该温度显示在图上的点B。如由斜线61所显示的，这个温度近似在一半时间间隔超过上控制温度51。为避免超出，控制器21然后改变当前占空比的施加，因为下一个时间间隔从“开”间隔变为“关”间隔，抢先阻止雷达屏蔽器25的温度超过上控制温度51。如由斜线63所示，雷达屏蔽器25的实际温度在间隔55期间下降到更低的温度，如在点C所示的温度。然后为预测下一个间隔末尾的温度记录雷达屏蔽器25的温度，以及记录间隔55期间的变化速率以便用于对随后的“关”时间间隔的预测。在优选实施例中，当预测到超出时，控制器21结束施加占空比直到雷达屏蔽器25的温度下降到下控制温度49附近。如下所述，当预测器功能预测到下冲时，控制器21重新施加上一个占空比以阻止下冲，并且保持雷达屏蔽器25的温度在控制带53内。
如图10中所示，对“关”间隔进行类似的预测和功率供应的改变，以预测低于下控制温度49。例如，当前时间间隔的末尾附近雷达屏蔽器25的温度是110.1℃，该温度画在图上的点D。如果由虚线67、69界定的下一个间隔65是当前占空比中的“关”间隔，那么控制器21通过使用当前温度和最近的“关”间隔期间记录的温度变化速率，计算下一个间隔末尾的预测温度。如果这个温度变化速率是每秒-1℃，那么那个速率在250毫秒的时间间隔上将导致雷达屏蔽器25的温度下降0.25℃。因此，下一个间隔末尾的预测温度是109.85℃，该温度显示在图上的点E。如由斜线71所显示的，这个温度在该时间间隔期间将低于下控制温度49。为避免下冲，控制器21然后改变当前占空比的施加，因为下一个时间间隔从“关”间隔变为“开”间隔，抢先阻止雷达屏蔽器25的温度低于下控制温度49。如由斜线73所示，雷达屏蔽器25的实际温度在间隔65期间上升到更高的温度，如在点F所示的温度。然后为预测下一个间隔末尾的温度，记录雷达屏蔽器25的温度，并且为了用于对随后的“开”时间间隔的预测，记录间隔65期间的变化速率。
图11说明占空比控制与上述预测器功能结合时温度的示范性轨迹75。在显示的例子中，下控制温度49是100℃，上控制温度51是110℃，并且使用80％的占空比。另外，该例子使用125毫秒时间间隔、每秒+2.7℃的加热速率和每秒-24℃的冷却速率。
在时间间隔1-4中，80％的占空比要求施加功率到加热元件23(图3)，这些是占空比的“开”间隔。轨迹75的线77显示在间隔1-3中加热雷达屏蔽器25，同时提供功率给加热元件23。在系统19正在工作时的所有时间间隔期间，控制器21预测下一个间隔末尾的温度。在说明的例子中，在间隔4中施加功率将导致超过上控制温度51，如由虚线79所示。控制器21的预测器功能如上所述预测这个超出，并且控制器21关闭给加热元件23的功率。
当加热元件23不工作时，雷达屏蔽器25的温度下降，如由线81所示。当预测下一个间隔中的温度低于下控制温度49时，如间隔8中由虚线83所示，控制器21根据先前选择的占空比重新施加功率。在该例子中，当根据80％的占空比通过间隔8-11施加功率时，雷达屏蔽器25的温度上升，如由线85所示。下面的间隔是占空比中的“关”间隔，但是控制器21预测雷达屏蔽器25的冷却速率将导致在间隔12中低于下控制温度49，如由虚线87所示。为阻止下冲，控制器21在间隔12中重新开始施加占空比序列，通过4个间隔施加功率，如由线89所示。随后是间隔16中的“关”间隔，如由线91所示，并且占空比序列在帧17重新开始，如由线93所示。
因为瞬时可用的电功率对应用太多，所以占空比控制是一种经济的方法，其控制提供给雷达屏蔽器25的电功率而不要求昂贵的可变压电源。精细的功率控制是必须的，用以排除由于热惯性超过上控制温度51。另外，由于随不同的空速改变雷达屏蔽器25的热交换特性，控制温度带53的调整是必须的。而且，需要自适应功率控制来补偿产生器的波动以及由于雷达屏蔽器25存在或不存在水滴。使用预测器功能也用于帮助保持温度在带53内。为空速和OAT安排的所有这些的组合，考虑用于雷达屏蔽器的有效除冰系统19。
本发明提供一种冰处理系统，具有很多优点，包括：(1)通过OAT和空速安排占空比功率控制；(2)通过OAT和空速安排可调整的控制温度带；(3)自适应功率控制以补偿周围环境条件；(4)重量轻和尺寸小，这允许用于例如无人航空器和巡航导弹上；(5)相对小的花费；以及(6)特别适合用于薄材料如雷达屏蔽器的系统。
虽然已经参考说明性的实施例说明了本发明，但是这个说明意图不是在限制意义被解释。参考该说明时，本发明的各种修改和其它实施例对本领域的技术人员将是显然的。