[发明专利]一种基于力热耦合算法的航天遥感器热控指标制定方法

权利要求书

1.一种基于力热耦合算法的航天遥感器热控指标制定方法，其特征在于，包括：

建立四种力热耦合的假设工况；

根据力热耦合弹性变形理论，以及光机结构变形与光学系统转换关系，计算MTF的值用于定量的评价成像质量；

根据成像质量的整体指标与分系统指标的关系，确定遥感器热控子系统和机械子系统耦合情况下对应的综合成像质量指标；

对耦合工况进行迭代计算并以达到成像质量阈值时对应的温度作为热控指标，完成光学指标到热控指标的转换。

2.根据权利要求1所述的基于力热耦合算法的航天遥感器热控指标制定方法，其特征在于，所述建立四种力热耦合的假设工况包括：

在热控指标的制定前需要先对遥感器在轨时的力热环境进行描述和假设，在对遥感器热控指标的制定时通常对整个系统定义统一的温度范围，从均匀的温度载荷和均匀梯度变化的温度载荷两个方面考虑，建立四种温度工况；

根据实际装配和调试的重力方向对遥感器进行重力工况假设，将假设的四种温度工况与一种重力工况进行组合后建立了四种耦合工况，分别为(ΔT) ＆G , X(ΔT) ＆G ,Y(ΔT) ＆G and Z(ΔT) ＆G。

3.根据权利要求1所述的基于力热耦合算法的航天遥感器热控指标制定方法，其特征在于，所述计算MTF的值用于定量的评价成像质量包括：

采用耦合弹性力学的有限元分析方法计算遥感器在耦合工况下的弹性变形保证热控指标的制定精度，通过对遥感器FEM的力-热耦合计算，得到变形后的各有限元节点的坐标信息，其可作为光学计算的输入条件；

通过光学计算可分析遥感器结构变形对成像质量的影响，通过基于Zrenike多项式的波前拟合的方法将光学表面节点重建为软件可用形式，再将所有重建后的光学表面依次输入光学软件中生成新的光学系统，进而分析力-热耦合工况下MTF的变化情况；

其中Zrenike失高数学描述为：

式中K为圆锥系数，ｃ为曲率, A_i为多项式的系数，Z_i为多项式，为归一化半径，为幅角；通过对不同耦合工况进行迭代，可得到相对应的MTF值；通过将计算的MTF与成像质量所要求否MTF对比，将耦合工况中带到成像质量阈值时所对应的温度作为热控指标。