热控涂层参数对卫星辐射特性的影响

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1、第26卷第4期航天电子对抗5热控涂层参数对卫星辐射特-陛的影响杨明1’2，郑海燕3(1．解放军电子工程学院安徽省红外与低温等离子体重点实验室，安徽合肥230037；2．中国人民解放军96634部队，江西南昌330200；3．安徽淮北工业学校，安徽淮北235000)0引言摘要：为分析卫星红外和可见光双光谱辐射特性，分别建立了采用节点网络法求解卫星表面热控涂层温度和卫星辐射特性的计算模型，依据粗糙表面光散射理论计算了涂层表面对太阳、地球和地球反照辐射的吸收和反射。通过数值模拟，计算分析了卫星对地面的温度变化规律。最后，

2、选择不同的热控涂层参数，获得了对卫星在红外和可见光波段的辐射特征的影响。关键词：卫星；热控涂层；表面温度；双光谱辐射中图分类号：V418文献标识码：AEffectofparameterofthermalcontrolcoatingonradiationcharacteristicofsatelliteYangMin91”．ZhenHaiyan3(1．KeyLabofInfraredandLowTemperaturePlasmaofAnhuiProvince，ElectronicEngineeringInstitut

3、eofPLA，Hefei230037，Anhui，China；2．Unit96634ofPLA，Nanchang330200，Jiangxi，China；3．Industrialschool，Huaibei235000，Anhui，China)Abstract：Inordertoanalyzetheinfraredandvisibledual-spectrumradiationcharacteristic，basedonthenetworkmethod，calculationmodelsofthermalcontr

4、olcoatingtemperatureandsatellite’sradiationcharacter-isticareputforward．Onthebaseofthelightscatteringtheoryofroughsurface，absorptionandscatteringofsolarandearthradiationbythethermalcontrolcoatingsiscalculated．Thetemperaturechangeofthesurfaceoffacingtoearthisca

5、lculatedandanalyzed．Finally，throughchoosingdifferentparametersofthermalcontrolcoatings。theinfluenceonthesatellite’sinfraredandvisibleradiationisanalyzed．Keywords：satellite；thermalcontrolcoatinglsurfacetemperatureldual-spectrumradiation卫星观测主要依赖光学探测系统对空间飞行卫星的探测、

6、发现和跟踪。卫星的可见光辐射主要取决于反射的太阳辐射，而红外辐射与其温度紧密相关，由于卫星表面一般都有热控涂层，所以研究卫星辐射特性，必须考虑热控涂层的影响。文献[1～4]分别计算了卫星的温度和红外辐射。从计算结果来看，卫星在空间轨道飞行时，辐射特性不明显。为提高目标探测精度，*基金项目；安徽省红外与低温等离子体重点实验室基金(2007A012012F)收稿日期：2010—03—30；2010—04—16修回。作者简介；杨明(1986一)．男，硕士研究生，研究方向为空间目标光学特性分析。应当发展卫星的多光谱辐射特性

7、研究。本文分析了卫星红外和可见光辐射的计算方法，研究热控涂层参数改变对在轨飞行卫星表面温度和辐射的影响。l热控涂层的温度热控涂层是专门用于调整固体表面热辐射性质，从而达到对物体温度控制目的的表面材料。航天器在太空飞行时，要将内部产生的热和吸收的空间外热流排散出去，使航天器的温度达到一个合适范围。航天器单位面积辐射散热量大小主要由涂覆在其外表面上的热控涂层的热辐射性质所决定[5]。在建立航天器表面传热模型时，假设内部发热元件在航天器内表面的辐射照度E为均匀的。采用内节点区域离散法，将卫星表面计算区域划分为多个微元控制

8、体，每个控制体在舱体厚度方向也划分两层。6航天电子对抗2010(4)同一控制体内各物性参数均匀，如图1所示。图1微元控制体示意图对图1(b)中所示的节点i的内、外两个控制体分别建立节点平衡方程为：∑E州盯(％～砭i)+(∑Do．oi(凡-T01)+』11J；tA(Lf—To，)／艿+E=(c7，1)jToi／dt‘(i=1，2，⋯，理)(1)(芝jD1z，l