卫星散热面热分析模型的等效构建方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及卫星热辐射领域，提供一种卫星散热面热分析模型的等效构建方法及装置，该方法包括：获取卫星的实际散热面的辐射面积，以作为第一面积；并获取卫星的等效散热面的辐射面积，以作为第二面积；其中，等效散热面是通过去除实际散热面中的凸起辐射单元得到的；基于第一面积和第二面积，以实际散热面接收的总外热流与等效散热面接收的总外热流相等为目标，确定等效散热面的热交换参数数据；基于等效散热面以及等效散热面的热交换参数数据，构建卫星的散热面热分析模型。本发明专利技术有效降低了热分析模型构建的复杂度，并提高了热分析模型的构建效率，且在通过构建好的热分析模型进行温度计算的过程中，有效提高了计算效率以及计算的准确性。准确性。准确性。

【技术实现步骤摘要】
卫星散热面热分析模型的等效构建方法及装置


[0001]本专利技术涉及卫星热辐射
，尤其涉及一种卫星散热面热分析模型的等效构建方法及装置。

技术介绍

[0002]卫星热设计的目的是通过控制卫星内外的热交换保证卫星组件的温度水平在合理的范围内，从而为卫星的飞行任务提供保障。整星的热交换要求卫星合理地布置散热面，散热面喷涂热控涂层的热辐射性质决定了卫星整体的温度水平。
[0003]卫星在太空中运行时热环境比较复杂，各个面所接收的外热流存在差别，一般选取外热流变化较小，辐射环境简单的面作为散热面，如对地面。而卫星散热面其本身的结构存在凸起辐射单元等部件，在卫星热分析简化建模时，凸起辐射单元的热容、以及对散热面的平面的遮挡辐射耦合会影响热分析的准确性。
[0004]对于散热面存在规则的凸起辐射单元的卫星，如波导缝隙天线阵面，其在构建热分析模型时，由于卫星实际散热面表面的凸起辐射单元尺寸较小、形状复杂，一般采用两种处理方式：1、将凸起辐射单元的质量折算到散热面后忽略凸起辐射单元；2、将凸起辐射单元按结构模型建模。然而，由于散热面上的凸起辐射单元具有一定高度及面积，其对外热流的吸收及散热面排放热量的多少存在影响，因此，通过第一种处理方式构建得到的热分析模型在进行温度计算时存在偏差。同时，由于凸起辐射单元结构复杂，数量较多，且凸起辐射单元表面存在缝隙等，在采用第二种处理方式构建热分析模型时，建模困难，需耗费大量时间和精力，且构建得到的热分析模型节点数量众多，进行温度计算时结果难以收敛且计算耗时较长。
专利
技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种卫星散热面热分析模型的等效构建方法及装置。
[0006]本专利技术提供一种卫星散热面热分析模型的等效构建方法，包括：获取卫星的实际散热面的辐射面积，以作为第一面积；并获取所述卫星的等效散热面的辐射面积，以作为第二面积；其中，所述等效散热面是通过去除所述实际散热面中的凸起辐射单元得到的；基于所述第一面积和所述第二面积，以所述实际散热面接收的总外热流与所述等效散热面接收的总外热流相等为目标，确定所述等效散热面的热交换参数数据；基于所述等效散热面以及所述等效散热面的热交换参数数据，构建所述卫星的散热面热分析模型。
[0007]根据本专利技术提供的卫星散热面热分析模型的等效构建方法，所述实际散热面接收的所述总外热流是由所述第一面积、所述实际散热面的热交换参数数据以及所述实际散热面的热辐射参数数据确定的；
所述等效散热面接收的所述总外热流是由所述第二面积、所述等效散热面的热交换参数数据以及所述等效散热面的热辐射参数数据确定的。
[0008]根据本专利技术提供的卫星散热面热分析模型的等效构建方法，所述热交换参数数据包括吸收率和发射率；所述以所述实际散热面接收的总外热流与所述等效散热面接收的总外热流相等为目标，确定所述等效散热面的热交换参数数据，包括：以所述实际散热面接收的第一外热流与所述等效散热面接收的第一外热流相等为目标，确定所述等效散热面的所述吸收率；以所述实际散热面接收的第二外热流与所述等效散热面接收的第二外热流相等为目标，确定所述等效散热面的所述发射率；其中，所述第一外热流包括与所述吸收率相关的外热流，所述第二外热流包括与所述发射率相关的外热流；所述总外热流为所述第一外热流和所述第二外热流之和。
[0009]根据本专利技术提供的卫星散热面热分析模型的等效构建方法，所述以所述实际散热面接收的第一外热流与所述等效散热面接收的第一外热流相等为目标，确定所述等效散热面的所述吸收率，包括：建立所述实际散热面接收的第一外热流与所述等效散热面接收的第一外热流的第一等量关系；根据所述第一等量关系确定所述实际散热面的所述吸收率与所述等效散热面的所述吸收率的第一关系；将所述第一面积、所述第二面积、所述实际散热面的热辐射参数数据以及所述等效散热面的热辐射参数数据代入所述第一关系，得到所述等效散热面的所述吸收率。
[0010]根据本专利技术提供的卫星散热面热分析模型的等效构建方法，所述以所述实际散热面接收的第二外热流与所述等效散热面接收的第二外热流相等为目标，确定所述等效散热面的所述发射率，包括：建立所述实际散热面接收的第二外热流与所述等效散热面接收的第二外热流的第二等量关系；根据所述第二等量关系确定所述实际散热面的所述发射率与所述等效散热面的所述发射率的第二关系；将所述第一面积、所述第二面积、所述实际散热面的热辐射参数数据以及所述等效散热面的热辐射参数数据代入所述第二关系，得到所述等效散热面的所述发射率。
[0011]根据本专利技术提供的卫星散热面热分析模型的等效构建方法，所述实际散热面的热辐射参数数据和所述等效散热面的热辐射参数数据均是基于所述卫星的运行轨道的参数数据以及所述卫星与各辐射体的位置关系确定的；其中，所述实际散热面接收的总外热流以及所述等效散热面接收的总外热流均是通过各所述辐射体辐射得到的。
[0012]根据本专利技术提供的卫星散热面热分析模型的等效构建方法，所述第一面积为所述实际散热面的面积与各所述凸起辐射单元的辐射遮挡面积之和。
[0013]本专利技术还提供一种卫星散热面热分析模型的等效构建装置，包括：数据获取模块，用于获取卫星的实际散热面的辐射面积，以作为第一面积；并获取所述卫星的等效散热面的辐射面积，以作为第二面积；其中，所述等效散热面是通过去除所
述实际散热面中的凸起辐射单元得到的；数据处理模块，用于基于所述第一面积和所述第二面积，以所述实际散热面接收的总外热流与所述等效散热面接收的总外热流相等为目标，确定所述等效散热面的热交换参数数据；模型构建模块，用于基于所述等效散热面以及所述等效散热面的热交换参数数据，构建所述卫星的散热面热分析模型。
[0014]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的卫星散热面热分析模型的等效构建方法。
[0015]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的卫星散热面热分析模型的等效构建方法。
[0016]本专利技术提供的卫星散热面热分析模型的等效构建方法及装置，通过卫星的实际散热面的辐射面积、等效散热面的辐射面积，以实际散热面接收的总外热流与等效散热面接收的总外热流相等为目标，确定等效散热面的热交换参数数据，并基于等效散热面以及等效散热面的热交换参数数据构建卫星的散热面热分析模型，有效降低了热分析模型的构建过程的复杂度，并提高了热分析模型的构建效率，且在通过构建好的热分析模型进行温度计算的过程中，有效提高了计算效率以及计算的准确性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星散热面热分析模型的等效构建方法，其特征在于，包括：获取卫星的实际散热面的辐射面积，以作为第一面积；并获取所述卫星的等效散热面的辐射面积，以作为第二面积；其中，所述等效散热面是通过去除所述实际散热面中的凸起辐射单元得到的；基于所述第一面积和所述第二面积，以所述实际散热面接收的总外热流与所述等效散热面接收的总外热流相等为目标，确定所述等效散热面的热交换参数数据；基于所述等效散热面以及所述等效散热面的热交换参数数据，构建所述卫星的散热面热分析模型。2.根据权利要求1所述的卫星散热面热分析模型的等效构建方法，其特征在于，所述实际散热面接收的所述总外热流是由所述第一面积、所述实际散热面的热交换参数数据以及所述实际散热面的热辐射参数数据确定的；所述等效散热面接收的所述总外热流是由所述第二面积、所述等效散热面的热交换参数数据以及所述等效散热面的热辐射参数数据确定的。3.根据权利要求2所述的卫星散热面热分析模型的等效构建方法，其特征在于，所述热交换参数数据包括吸收率和发射率；所述以所述实际散热面接收的总外热流与所述等效散热面接收的总外热流相等为目标，确定所述等效散热面的热交换参数数据，包括：以所述实际散热面接收的第一外热流与所述等效散热面接收的第一外热流相等为目标，确定所述等效散热面的所述吸收率；以所述实际散热面接收的第二外热流与所述等效散热面接收的第二外热流相等为目标，确定所述等效散热面的所述发射率；其中，所述第一外热流包括与所述吸收率相关的外热流，所述第二外热流包括与所述发射率相关的外热流；所述总外热流为所述第一外热流和所述第二外热流之和。4.根据权利要求3所述的卫星散热面热分析模型的等效构建方法，其特征在于，所述以所述实际散热面接收的第一外热流与所述等效散热面接收的第一外热流相等为目标，确定所述等效散热面的所述吸收率，包括：建立所述实际散热面接收的第一外热流与所述等效散热面接收的第一外热流的第一等量关系；根据所述第一等量关系确定所述实际散热面的所述吸收率与所述等效散热面的所述吸收率的第一关系；将所述第一面积、所述第二面积、所述实际散热面的热辐射参数数据以及所述等效散热面的热辐射参数数据代入所述第一关系，得到所述等效散热面的所述吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁建华，张超，田民丽，刘杰，
申请(专利权)人：齐鲁空天信息研究院，
类型：发明
国别省市：