三线阵相机在轨温度场分析

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1、第33卷第3期航天返回与遥感2012年06月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING41三线阵相机在轨温度场分析江利锋傅伟纯(中国空间技术研究院总体部，北京100094)摘要文章依据“资源三号”卫星三线阵相机在轨工作环境特点．简要分析了三线阵相机热控设计的难点．给出了相应的解决措施．分析并总结了相机的在轨温度场，以相机在轨温度数据验证相机热控设计的正确性结果表明，相机在轨温度稳定，所有温度均能满足指标要求，证明相机热控设计合理正确。关键词热控制在轨温度三线阵相机“资源三号”卫星中图分

2、类号：V445．8文献标识码：A文章编号：1009—8518(2012)03—0041—07DOI：10．39696．issn．1009—8518．2012．03．006TemperatureFieldAnalysisforIn-orbitThree-lineArrayMappingCameraJIANGLi~ngFUWeichun(InstituteofSpacecraftSystemEngineering，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China

3、)AbstractBasedontheworkingenvironmentofthethree-linearraymappingcameraofZY一3satellite，authorbrieflyanalyzesthedificultyinthermalcontrolsystemdesigningforthethree——linearraymappingcamera．givesthesolutionmeasuresandvalidatesthecorrectnessofthethermalcontrold

4、esignwithin—orbittemperaturedataofthecamera．Resultsshowthatin—orbittemperatureofthecameraiSsteadyandallthecameratemperaturesmeetthespecificationrequired，whichindicatesthevalidityofthethermalcontroldesignforthethree—linearraymappingcamera．Keywordsthermalcon

5、trol；in-orbittemperature；three-linearraymappingcamera；ZY-3satellite1引言“资源三号”卫星是中国首颗民用高分辨率光学传输型立体测绘卫星．卫星集测绘和资源调查功能于一体．用于1：50000立体测图及更大比例尺基础地理信息产品的生产和更新，开展国土资源调查与监测。三线阵立体测绘相机是“资源三号”卫星的主要载荷，担负着高分辨率立体测绘的重任，其成像质量(quality)是判断卫星飞行任务成败的标准作为高分辨率空间相机，其任务性质与轨道寿命决定了相机

6、必须在严酷的空间环境下具有可靠的光学性能。相机的光学性能除了取决于相机光学系统的设计之外，对温度的变化也非常敏感．相机各部件温度水平和温度不均匀性引起的零部件热变形的是影响相机光学性能的不可忽视的重要原因．因此相机的热控效果将直接关系到相机的光学成像效果I1．5】收稿日期：2012—02—15基金项目：国家重大科技专项工程第3期江利锋等：三线阵相机在轨温度场分析433相机热设计简介及在轨温度分析相机在空间中的温度主要受空间辐射、卫星的导热及自身热容的影响。分析“资源三号”卫星三线阵相机在轨工作情况．热控的主

7、要技术难点包括两个部分：复杂不均匀外热流条件下高温度指标要求的实现以及焦面高功率密度CCD器件的散热问题。结合相机热控难点的具体解决方法，对相机在轨温度场进行分析。3．1相机主结构温度3．1．1复杂外热流条件下的相机热设计三线阵相机直接暴露在空间环境中．相机所受到的外热流变化很大，相机自身结构复杂，3台相机之间、相机与支架、不同支架间的相互遮挡都较为厉害。导致相机及支架各部位的外热流极不均匀。为减小外热流对相机温度的影响．采用与空间环境的隔热设计，在相机外表面包覆多层隔热材料，多层的面膜用吸收发射比较小的F

8、46镀银二次表面镜为减小部件与部件之间．尤其是温度波动较大的部件对温度稳定度要求高的部件的影响，相机各部件间采用隔热设计。使用玻璃钢隔热垫片增大相机部件问的热阻。为保证相机各部温度均匀。且温度水平在要求的范围内，在相机外表面实施薄膜电加热器，根据相机各部位外热流的不同对加热器的阻值及功率密度进行精密设计、布置，采用高精度控温仪对相机进行精密控温。3．1．2在轨温度水平相机在轨温度达到平衡后，相机在轨一星期内的温度