[发明专利]卫星散热面热分析模型的等效构建方法及装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及卫星热辐射技术领域，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。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种卫星散热面热分析模型的等效构建方法及装置。

本发明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。

根据本发明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。

根据本发明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；