一种GEO卫星星敏感器热控设计

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1、第22卷第3期航天器工程V01．22No．32013年6月SPACECRAFTENGINEERING47一种GEO卫星星敏感器热控设计韩崇巍赵剑锋赵殷伟张呖(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要为解决目前地球静止轨道(GEO)卫星星敏感器热控设计复杂、实施难度大的问题，提出了一种辐射小舱式星敏感器热控设计方案。以东方红一4(DFH一4)平台GE0卫星星敏感器采用辐射小舱式热控设计方案为实例，利用热分析软件TMG建模进行了热分析验证，并根据分析结果对其布局进行了优化。优化结果表明：采用辐射小舱式热控设计方案时，星敏感器的在轨

2、预示温度范围在--26．2～+22．2℃，能很好地满足其温度指标要求，设计方案合理可行，可为GE0卫星上同类设备的热控设计提供参考。关键词地球静止轨道卫星；星敏感器；热控设计；辐射小舱中图分类号：V416文献标志码：AD01：10．3969／)．issn．1673—8748．2013．03．008ThermalControlDesignforStarSensoronGEOSatelliteHANChongweiZHAOJianfeng(BeijingInstituteofSpacecraftSystemZHAOQiweiZHANGYa

3、ngEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Tosolvetheproblemthatthethermalcontroldesign，whichiscommonlyadoptedatpresentforstarsensoronGEOsatellite，iscomplexandhardtOimplement，thermalcontroldesignofcabinstyleforstarsensorisproposedinthispaper．Bytakingthestarsensorwhichus

4、esthethermalcontroldesignofcabinstyleonaDFH一4platformsatelliteasanexample，ther—malanalysisiscarriedouttOvalidatethedesign，andtheoptimizationiscarriedoutinfurtheraccordingtotheanalysisresults．Optimizationresultsshowthatbyusingthethermalcontroldesignofcabinstyle，theindica

5、tedtemperatureofthestarsensorinorbitisbetween一26．2℃and+22．2℃，whichsatisfiesthetemperaturerequirementverywell，andthatthedesignisreasonable．ThedesigncanbeasareferenceforthethermalcontrolofsimilarequipmentonGEOsatellite．Keywords：GEOsatellite；starsensor；thermalcontroldesign

6、；cabinstyle1引言目前，国内地球静止轨道(GEO)卫星主要采用地球敏感器和太阳敏感器进行姿态测量和轨道控制，但随着卫星可靠性和安全性要求的不断提高，星敏感器也逐渐开始使用。星敏感器是高精度的卫星收稿日期：2013—04—03：修回日基金项目：国家重大航天工程作者简介：韩崇巍(1982一)，男期：201304—25姿态测量器件，其工作的可靠性对卫星姿态控制起着至关重要的作用[1q]。由于星敏感器通常安装于卫星外部，在卫星在轨运行过程中受到太阳直射、红外辐射和阳光反照等因素的影响，其工作温度随之改变，而星敏感器光学系统的测量精度

7、对温度较为敏感[5。⋯，因此，为保证星敏感器光学系统的测量精度，需要对其进行热控设计，以保证星敏感器的工作，博士，工程师，从事航天器热控设计工作。Email：365279442@qq．com。48航天器工程22卷温度在一定范围内。星敏感器的热控设计普遍采用“热辐射器+热管”的方案，即采用表面粘贴光学太阳反射镜(OSR)的碳纤维铝蜂窝板作为热辐射器，利用热管将星敏感器与热辐射器耦合起来，同时在星敏感器和热辐射器上设置补偿加热器的热控方案。星敏感器温度过高时，利用热管将其热量转移至热辐射器，再通过热辐射器辐射至冷空间；星敏感器温度过低时，

8、补偿加热器启动，对其加热。该方案的最大优点是温控稳定，能够将星敏感器的温度稳定控制在某一温度点附近，且在日周期内其温度波动很小。某东方红一4(DFH一4)平台GEO卫星星敏感器的热控设计采用的就是该方案，其在轨飞行数据表