[发明专利]一种星载天线在轨温度的极端工况预测方法

摘要

本发明公开了一种星载天线在轨温度的极端工况预测方法，该方法包括：（1）通过给定的轨道参数，计算太阳相对于轨道面入射角β一年内的变化规律；（2）根据（1）中的参数通过β角一年内的变化规律计算受晒因子，由此判断在一周期内是否存在阴影时刻；（3）根据步骤（2）中是否存在阴影预测星载天线的极端低温工况；（4）根据步骤（2）中是否存在阴影预测星载天线的极端高温工况；（5）将星载天线各极端温度工况分别与该工况日期±2、±5日温度进行比较，取温度工况T_Max工况温度作为极端高温工况，取温度工况T_Min作为极端低温工况。该方法针对星载天线，通过计算太阳相对于轨道面入射角β变化规律以判断轨道一年内的受晒因子，从而判断轨道的极端工况出现日期，利用包络法加载极值热流计算星载天线极端温度，达到预测星载天线极端工况的目的。

主权项

一种星载天线在轨温度的极端工况预测方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：(1)通过给定的星载天线轨道参数，计算太阳光线相对于星载天线轨道面入射角β角一年内的变化规律；(2)通过太阳光线相对于星载天线轨道面入射角β角一年内的变化规律，计算星载天线受晒因子，由此判断星载天线在一年内是否存在阴影时刻；(3)根据星载天线在一年内是否存在阴影时刻预测天线极低温度工况：(3a)当轨道存在阴影时刻：①构建星载天线实际热模型；②选择阴影时间最长日期作为计算日期；③针对星载天线实际热模型加载最小太阳辐射热流，取夏至日太阳辐射热流值；④通过UG计算实际天线在该日期的瞬态温度场，在阴影时刻末期达到最低温度，该温度结果即为天线极低温度工况T_Min；(3b)当轨道不存在阴影时刻：①构建星载天线简化热模型；②根据太阳光线相对于星载天线轨道面入射角β角一年内的变化规律，选取星载天线的六个轨道位置点，即β角最大日、β角最小日、春分日、夏至日、秋分日以及冬至日，分别加载最小太阳辐射热流；③根据UG输出的稳态平均热流以及瞬时各时刻热流结果找出稳态平均与瞬时热流最小的两个日期；④构建星载天线实际热模型；⑤针对星载天线实际热模型，选择得到的稳态平均与瞬时热流最小的两个日期，加载最小太阳辐射热流，计算各自瞬态温度；⑥比较实际热模型这两个日期的温度结果，取温度较低者作为极低温度工况T_Min；(4)根据星载天线在一年内是否存在阴影时刻预测天线极高温度工况：(4a)当轨道存在阴影时刻：①构建星载天线简化热模型；②根据太阳光线相对于星载天线轨道面入射角β角一年内的变化规律，选取星载天线的六个轨道位置点，分别加载最大太阳辐射热流；③根据UG输出的稳态平均热流以及瞬时各时刻热流结果找出稳态平均与瞬时热流最大的两个日期；④构建星载天线实际热模型；⑤针对星载天线实际热模型，选择得到的稳态平均与瞬时热流最大的两个日期，加载最大太阳辐射热流，计算各自瞬态温度结果；⑥比较星载天线实际热模型这两个日期的温度结果，取温度较高者作为极高温度工况T_Max；(4b)当轨道不存在阴影时刻：①构建星载天线简化热模型；②根据太阳光线相对于星载天线轨道面入射角β角一年内的变化规律，选取星载天线的六个轨道位置点，即β角最大日、β角最小日、春分日、夏至日、秋分日以及冬至日，分别加载最大太阳辐射热流；③根据UG输出的稳态平均热流找出稳态平均与瞬时热流最大的两个日期；④构建星载天线实际热模型；⑤针对星载天线实际热模型，选择得到的稳态平均与瞬时热流最大的两个日期，加载最大太阳辐射热流，计算各自瞬态温度；⑥比较星载天线实际热模型这两个日期的温度结果，取温度较高者作为极高温度工况T_Max；(5)将天线各极端温度工况分别与该工况日期±2或±5日温度进行比较，取温度工况T_Max工况温度作为极端高温工况，取温度工况T_Min作为极端低温工况。