[发明专利]卫星隔热层与散热面的系统的联合优化设计参数确定方法

权利要求书

1.纳卫星隔热层与散热面联合优化设计参数确定方法，其特征在于包括：

把所述纳卫星划分成多个温度集总单元，所述多个温度集总单元包括纳卫星的内部热环境、外壳及散热面，所述纳卫星的内部热环境的温度可以用其平均温度(T_i)来表征，所述纳卫星的外壳的温度可以用其平均温度(T_s)来表征，所述纳卫星的散热面的温度可以用其平均温度(T_r)来表征，

确定使所述隔热层与散热面的一个联合优化设计目标函数(f(F_r，δ_s))的值最小的一组设计参数(F_r，，δ_s)，包括：

在所述优化目标函数(f(F_r，δ_s))的整个可行解空间进行搜索寻优，从而确定最好满足所述隔热层与散热面的综合评价指标的优化设计参数，

其中，

所述优化设计参数包括所述散热面的面积(F_r)和所述隔热层的厚度(δ_s)，

所述联合优化设计目标函数(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分别为各所述温度集总单元在所述目标函数中的相应权重系数，

T_ib为所述纳卫星的内部热环境的最佳工作温度，

T_sb为所述纳卫星的外壳的最佳工作温度，

T_rb为所述纳卫星的散热面的最佳工作温度，

F_r为所述散热面的面积，

δ_s为所述隔热层的厚度，

T_i表示纳卫星的内部热环境的平均温度，

T_sr表示纳卫星的内部热环境的平均温度，

T_r表示纳卫星的散热面的平均温度。

2.根据权利要求1所述的联合优化设计参数确定方法，其特征在于所述在所述优化目标函数(f(F_r，δ_s))的整个可行解空间进行搜索寻优的步骤包括：

得到使所述隔热层与散热面的参数的综合评价指标最优的pareto解。

3.根据权利要求2所述的联合优化设计参数确定方法，其特征在于进一步包括：

a)确定到达所述纳卫星外壳与所述纳卫星散热面的空间外热流(Q_s、Q_r)、所述纳卫星外壳和所述纳卫星散热面以热辐射方式排散到外部空间外界的热量、纳卫星内部仪器设备的发热功率Q，及纳卫星在轨工作的最冷最热工况，

b)根据所述三个温度集总单元之间的能量收支平衡关系，确定所述目标系统的热平衡方程。

4.根据权利要求3所述的联合优化设计参数确定方法，其特征在于所述得到使所述隔热层与散热面的参数的综合评价指标最优的pareto解的步骤进一步包括：

H)根据混沌映射生成混沌序列；

I)生成初始种群；

J)确定个体适应度评价方法；

K)进行选择操作；

L)进行交叉操作；

M)进行变异操作；

N)重复上述步骤H)-M)直至满足循环结束条件。