[發明專利]微小衛星熱平衡試驗方法及系統在審

申請號：	202210433591.6	申請日：	2022-04-24
公開（公告）號：	CN114757040A	公開（公告）日：	2022-07-15
發明（設計）人：	黃勁;卞永剛;陳有梅;付碧紅;斯朝銘	申請（專利權）人：	中國科學院微小衛星創新研究院;上海微小衛星工程中心
主分類號：	G06F30/20	分類號：	G06F30/20;G06F119/08
代理公司：	上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313	代理人：	李鏑的
地址：	201203 ***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	微小衛星平衡試驗方法系統
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【說明書】：

本發明提供了一種微小衛星熱平衡試驗方法及系統，包括：微小衛星經過正常的裝星流程后，選取合適尺寸的地面空間環境模擬器，進行真空熱平衡試驗；使用熱分析簡化初始模型進行第一次微小衛星的仿真分析，屏蔽外熱流，得到第一仿真結果；將真空熱平衡試驗的試驗結果與第一仿真結果進行對比，分析得到溫度分布差異，根據溫度分布差異判斷所述試驗結果與熱設計結果的偏差；根據試驗結果與熱設計結果的偏差得到熱分析修正簡化模型；進行第二次微小衛星的仿真分析，重新加載外熱流進行仿真分析，得到第二仿真結果；將第二仿真結果作為微小衛星實際在軌工況的溫度，并將所述第二仿真結果與溫度指標要求進行對比，以判斷熱設計的合理性。

技術領域

本發明涉及航空航天技術領域，特別涉及一種微小衛星熱平衡試驗方法及系統。

背景技術

衛星運行在真空及冷黑的太空環境中，會收到太陽輻射、行星(如地球)反照、行星(如地球)紅外輻射等外部熱流，同時也會通過衛星散熱面及本體向冷黑空間散熱，最終實現衛星溫度的動態平衡。衛星地面熱模擬試驗是在地面的空間環境模擬器中進行，模擬真空、冷黑背景環境。通過熱平衡試驗來驗證衛星熱控制設計及熱分析模型的正確性。

衛星熱平衡試驗相關的文獻提出多種熱流加載方法，例如中國發明專利CN202010999167提出衛星熱平衡試驗熱流采用傳統的紅外燈陣加載方式，中國發明專利CN201610685222提出的熱試驗熱流模擬方法是采用外部模擬熱流裝置輸出功率的方式，中國發明專利CN202010711821提出的衛星載荷真空熱平衡試驗裝置采用的是電加熱片和導熱條組合的形式。綜上所述，相關專利都是采用傳統的熱流加載方法進行衛星熱平衡試驗，并沒有針對微小衛星熱平衡試驗的熱流加載方法進行特殊設計和優化，傳統熱流加載方法均存在成本與精度不能兼顧的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微小衛星熱平衡試驗方法及系統，以解決現有的熱流加載方法均存在成本與精度不能兼顧的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種微小衛星熱平衡試驗方法及系統，包括：

微小衛星經過正常的裝星流程后，選取合適尺寸的地面空間環境模擬器，進行真空熱平衡試驗；

建立微小衛星的熱分析初始簡化模型，使用熱分析簡化初始模型進行第一次微小衛星的仿真分析，在第一次微小衛星的仿真分析中屏蔽外熱流，得到第一仿真結果；

將真空熱平衡試驗的試驗結果與第一仿真結果進行對比，分析得到溫度分布差異，根據溫度分布差異判斷所述試驗結果與熱設計結果的偏差；

根據試驗結果與熱設計結果的偏差，修正熱分析初始簡化模型中所設置的參數，得到熱分析修正簡化模型；

使用熱分析修正簡化模型進行第二次微小衛星的仿真分析，在第二次微小衛星的仿真分析中，重新加載外熱流進行仿真分析，得到第二仿真結果；

將第二仿真結果作為微小衛星實際在軌工況的溫度，并將所述第二仿真結果與溫度指標要求進行對比，以判斷熱設計的合理性。

可選的，在所述的微小衛星熱平衡試驗方法中，

在第一次微小衛星的仿真分析中屏蔽外熱流，以計算微小衛星在無外熱流的情況下，微小衛星的溫度及需要補償的加熱功率；

根據試驗結果與熱設計結果的偏差，修正熱分析初始簡化模型中所設置的參數，以使熱分析修正簡化模型能夠反應微小衛星真實的熱控狀態。