[發明專利]衛星隔熱層與散熱面的系統的聯合優化設計參數確定方法

無效

• 申請號: 200910081622.0
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101515311A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 李運澤;王玉瑩;劉佳;劉東曉;李運華;王浚
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N3/12
• 代理公司: 北京金恒聯合知識產權代理事務所
• 代理人: 李 強;吳云華

1.納衛星隔熱層與散熱面聯合優化設計參數確定方法，其特征在于包括：

把所述納衛星劃分成多個溫度集總單元，所述多個溫度集總單元包括納衛星的內部熱環境、外殼及散熱面，所述納衛星的內部熱環境的溫度可以用其平均溫度(T_i)來表征，所述納衛星的外殼的溫度可以用其平均溫度(T_s)來表征，所述納衛星的散熱面的溫度可以用其平均溫度(T_r)來表征，

確定使所述隔熱層與散熱面的一個聯合優化設計目標函數(f(F_r，δ_s))的值最小的一組設計參數(F_r，，δ_s)，包括：

在所述優化目標函數(f(F_r，δ_s))的整個可行解空間進行搜索尋優，從而確定最好滿足所述隔熱層與散熱面的綜合評價指標的優化設計參數，

其中，

所述優化設計參數包括所述散熱面的面積(F_r)和所述隔熱層的厚度(δ_s)，

所述聯合優化設計目標函數(f(F_r，δ_s))具有如下形式：

f(F_r，δ_s)＝w₁(T_i-T_ib)²+w₂(T_s-T_sb)²+w₃(T_r-T_rb)²

式中，

w₁，w₂，w₃分別為各所述溫度集總單元在所述目標函數中的相應權重系數，

T_ib為所述納衛星的內部熱環境的最佳工作溫度，

T_sb為所述納衛星的外殼的最佳工作溫度，

T_rb為所述納衛星的散熱面的最佳工作溫度，

F_r為所述散熱面的面積，

δ_s為所述隔熱層的厚度，

T_i表示納衛星的內部熱環境的平均溫度，

T_sr表示納衛星的內部熱環境的平均溫度，

T_r表示納衛星的散熱面的平均溫度。

2.根據權利要求1所述的聯合優化設計參數確定方法，其特征在于所述在所述優化目標函數(f(F_r，δ_s))的整個可行解空間進行搜索尋優的步驟包括：

得到使所述隔熱層與散熱面的參數的綜合評價指標最優的pareto解。

3.根據權利要求2所述的聯合優化設計參數確定方法，其特征在于進一步包括：

a)確定到達所述納衛星外殼與所述納衛星散熱面的空間外熱流(Q_s、Q_r)、所述納衛星外殼和所述納衛星散熱面以熱輻射方式排散到外部空間外界的熱量、納衛星內部儀器設備的發熱功率Q，及納衛星在軌工作的最冷最熱工況，

b)根據所述三個溫度集總單元之間的能量收支平衡關系，確定所述目標系統的熱平衡方程。

4.根據權利要求3所述的聯合優化設計參數確定方法，其特征在于所述得到使所述隔熱層與散熱面的參數的綜合評價指標最優的pareto解的步驟進一步包括：

H)根據混沌映射生成混沌序列；

I)生成初始種群；

J)確定個體適應度評價方法；

K)進行選擇操作；

L)進行交叉操作；

M)進行變異操作；

N)重復上述步驟H)-M)直至滿足循環結束條件。