[发明专利]卫星高精度光学载荷安装平台热控系统及方法

说明书

本发明提供了一种卫星高精度光学载荷安装平台热控系统及方法，包括：外部环境热控模块，被配置为通过外部热流遮挡单元、边界温度控制单元及安装部件隔热单元来减小外部环境对所述卫星高精度光学载荷安装平台本体的温度均匀性的影响；平台本体热控模块，被配置为通过表面隔热保温单元、加热回路布置单元及PI闭环控温单元来均匀其自身温度。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种卫星高精度光学载荷安装平台热控系统及方法。

背景技术

某科学卫星配备三台载荷，且要求三载荷要求对太阳共视，光轴偏差要求小于30″，光轴平行度主要受总装环境、载荷安装方式(无重力安装)、热弹变形和动量轮微振动扰动的影响，其中载荷安装平台的热弹变形的影响是其中重要一环，因此保证载荷安装平台温度及梯度稳定性，减小载荷安装平台的热弹变形，是保证载荷光轴平行度的重要技术措施。

结合载荷地面装调环境温度(载荷在轨控制温度)为22℃，按总体技术指标分解，载荷安装平台的温度要求控制在22±5℃。该卫星轨道为720KM轨道高度太阳同步轨道，由于卫星需时刻观测太阳，卫星姿态为+X向正对日定向，且该轨道姿态下，±Y向一轨内轮流受到地球红外和反照影响；因此造成卫星各方向热流相差较大，载荷安装平台位于卫星+Z向的舱外，完全暴露于舱外受外部热流影响，各面的温度相差较大；另一方面载荷安装平台尺寸大(1.6m*1.6m*0.8m)，且结构方面采用了弹性模量小的碳纤维材料作为光学基准板蒙皮、框架和支撑杆的材料，由于碳纤维导热性能差，载荷安装平台各部件的温度均匀性控制困难，因此要求把载荷安装平台的温度控制在22±5℃以内比较困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卫星高精度光学载荷安装平台热控系统及方法，以解决现有的卫星各向热流差异大、载荷安装平台尺寸大、材料导热差带来的平台温度均匀性控制困难的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种卫星高精度光学载荷安装平台热控系统，包括：

外部环境热控模块，被配置为通过外部热流遮挡单元、边界温度控制单元及安装部件隔热单元来减小外部环境对所述卫星高精度光学载荷安装平台本体的温度均匀性的影响；

平台本体热控模块，被配置为通过表面隔热保温单元、加热回路布置单元及PI闭环控温单元来均匀其自身温度。

可选的，在所述的卫星高精度光学载荷安装平台热控系统中，

带有所述卫星高精度光学载荷安装平台的卫星位于高度为720KM的太阳同步轨道；

带有所述卫星高精度光学载荷安装平台的卫星的姿态为+X向正对日定向；

带有所述卫星高精度光学载荷安装平台的卫星的姿态为±Y向一轨内轮流受到地球红外和反照影响；

所述卫星高精度光学载荷安装平台完全暴露于卫星+Z向的舱外；

所述载荷包括三台载荷及其辐射板，单机包括星敏及星敏辐射板、光纤陀螺及测控天线；

三台载荷对太阳共视，光轴偏差小于30″。

可选的，在所述的卫星高精度光学载荷安装平台热控系统中，所述外部热流遮挡单元包括：

封舱多层隔热组件，被配置为对载荷舱舱体进行封舱式包覆，以减少外热流变化引起有效载荷的温度波动；

遮阳板，被布置在对日定向的一侧卫星舱体上；

所述遮阳板为8mm～12mm厚的铝蜂窝遮阳板；

所述遮阳板与卫星平台之间具有玻璃钢隔热垫。

可选的，在所述的卫星高精度光学载荷安装平台热控系统中，所述安装部件隔热单元包括：