某地球静止轨道卫星成像辐射计热控设计.pdf

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1、上海航天AER0SPACESHANGHAI2009年第6期文章编号：1005—1630(2009)06—0054—06某地球静止轨道卫星成像辐射计热控设计胡明亮。，徐云东，陈建新。(1．上海交通大学机械与动力工程学院，上海200030；2．上海卫星工程研究所，上海200240)摘要：对某地球静止轨道卫星成像辐射计的热控设计进行了研究。根据辐射计热特点，考虑一般温度、温度梯度和日温度变化等热控需求，给出了成像辐射计中光学基板等温化、阳光直射时扫描镜等光学部件散热，以及次镜支持材料选择等关键热控设计原则。用NEVADA、SINDNG软件对冬至、春秋分

2、、夏至，以及阳光与卫星轨道面夹角口：一8．8。，8．8。的5种条件的初期和末期1O个工况进行了仿真分析。结果表明：设计的热控方案可行，基本满足成像辐射计的使用要求。关键词：静止轨道卫星；成像辐射计；热控制；等温化；散热；支撑材料中图分类号：V447．1文献标识码：ADesignofThermalControlTechnologyofImagingRadiometerforGEOSatelliteHUMing—liang．XUYun—dong。。CHENJian—xin(SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJ

3、iaoTongUniversity，Shanghai200240，China；2．ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering，Shanghai200240，China)Abstract：ThethermalcontroldesignofsomeimagingradiometerforGEOsatellitewasresearchedinthispaper．AccordingtOthefeaturesoftheradiometer，theprimaryprinciplesinthedesignthatwereis

4、othermalizationoftheopticalbase，scatterofscanmirrorandotheropticsandoptionofstructurematerialforthesecondmirrorweregivenoutwhentherequirementsinthethermalcontrolofthegeneraltemperature，temperaturegradientanddaytemperaturevariableswereinconsideration．Thesimulationwasdoneundert

5、he10casesoftheinitialandendwiththeconditionsofthewintersolstice，springequinox，autumnalequinox，summersolsticeandtheanglebetweenthesolarandtheorbitplaneofthesatellite：一8．8。，8．8。．Theresultsshowedthatthedesignedschemewasfeasible，whichmettherequirementsoftheimagingradiometeringene

6、ra1．Keywords：Geostationaryorbitsatellite；Imagingradiometer；Thermalcontrol；Isothermalization；Scatter；Strtlcturemateria】0引言元和机械结构等组成。成像辐射计暴露于空间，受空间外热流和冷黑背景影响剧烈，并与星体、相邻有成像辐射计是地球静止轨道三轴稳定气象卫星的关键有效载荷，其主要功能是获取高质量、高频次效载荷的辐射换热关系复杂；成像辐射计扫描镜为的多通道图像，为中短期天气分析和强对流灾害性二维扫描机构，其对空间热流的吸收与辐射复杂，导

7、致热设计繁琐。成像辐射计光学部件在轨的温度梯天气预报服务；探测云风水汽矢量、海面温度等参度和变化速率直接影响成像质量和图像配准口]。次数，为数值天气预报和海洋应用服务；监测地球生态镜出现很小位移，就会使成像辐射计的光学性能发环境变化和自然灾害。成像辐射计通过被动光学成像获取地球表面及大气的信息，主要由光学、二维扫生大变化。美GOES-8卫星的成像辐射计在1994描机构、探测器组件、辐射致冷器、信息处理电子单年发射后的秋季地影期间，其次镜温度超过飞行允许上限，导致次镜的位置永久改变，使图像质量和信收稿日期：2008—02—02；修回日期：2008—

8、04—18噪比下降。因此，在成像辐射计设计阶段必须研究作者简介：胡明亮(1979一)，男，工程师，主要从事航天器热控制热控制方案，以控制