星载电子设备热网络分析方法研究

摘要

随着航天技术的不断发展,星载电子设备的功率不断增大。星载电子设备正向着高性能、紧凑化、小型化等方向发展,而以往的航天器热设计分析往往只关心整星的外热流和温度分布,所以合理的对星载电子设备进行热设计分析,保证其在轨期间的有效正常工作就显得尤为重要。
　　本文首先分析航天器轨道空间热平衡理论,确定了太阳同步轨道太阳光线相对于轨道面之间的几何关系。然后建立星载电子设备简化模型,根据周期平均热流对其在轨极端温度工况进行了理论分析,并通过仿真软件验证,准确预测出对于六面体卫星通用的太阳同步轨道极端工况。然后将上述方法应用于地球同步轨道,验证了此方法的适用性。其次,针对不同结构形状的星载电子设备,对具体结构划分热网络节点,分析它们之间的热流传递关系,得到描述星载电子设备温度的多元方程组。利用此数学模型根据编写的牛顿算法计算得到稳态温度。并与通过 UG NX软件分析得到的温度场进行对比,验证其在轨温度是否满足热设计要求。最后分析热网络方法误差产生的来源并提出修正方案。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 研究背景及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 国内外研究的特点与不足

1.5 本文的主要研究内容

第二章 热分析方法基本理论

2.1 传热学基本理论

2.2 星载电子设备热分析方法及特点

2.3 热网络分析方法综述

2.4 热分析软件简介

2.5 本章小结

第三章 轨道空间外热流理论分析与计算

3.1 轨道空间热平衡分析

3.2 轨道空间外热流分析与计算

3.3 太阳同步轨道蚀区因子分析与计算

3.4 太阳同步轨道太阳光线相对于轨道面入射角 matlab 计算程序

3.5 本章小结

第四章 星载电子设备轨道空间热极值工况预测

4.1 太阳同步轨道星载电子设备轨道空间极值工况预测

4.2 地球静止同步轨道星载电子设备轨道空间极值工况预测

4.3 本章小结

第五章 星载电子设备热网络温度场计算与分析

5.1 星载无源电子设备模型热网络温度场计算与分析

5.2 星载相控阵天线模型网络温度场计算与分析

5.3 本章小结

第六章 工作总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

研究成果