高分辨率三线阵相机精密热控设计及试验.pdf

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1、第35卷第4期宇航学报Vo1．35No．42014年4月JournalofAstronauticsApril2014高分辨率三线阵相机精密热控设计及试验江利锋，傅伟纯，陈建新(中国空间技术研究院总体部空间热控技术北京市重点实验室，北京100094)摘要：以某遥感卫星三线阵立体测绘相机组合体为研究对象，通过对卫星顶部构架、相机支架以及相机进行一体化同步控温设计，并在国内首次采用“隔热／导热复合多层材料组件”结合精密控温回路设计、高精度控温仪等技术手段，满足了相机精密热控指标要求。在热平衡试验中，通过组合体不同状态的试验工况设置，

2、验证了透镜最大径向温差<0．2~C、轨道周期内径向温差的稳定度<0．1℃的设计结果。关键词：三线阵相机；热控设计；试验中图分类号：V41文献标识码：A文章编号：1000-1328(2014)04-0467-07DOI：10。3873／j．issn．1000—1328．2014．04．014PreciseThermalControlDesignandTestfortheHigh-ResolutionThree-LinearArrayMappingCamerasJIANGLi-feng．FUWei—chun，CHENJian—xi

3、n(BeijingKeyLaboratoryofSpaceThermalControlTechnology，InstituteofSpacecraftSystemEngineeringCAST，Beijing100094，China)Abstract：Takingthethree—lineararraystereomappingcamerasassubject，inordertoachievethehighthermalcontrolindexofthecameras，temperaturesofthetopframework

4、，bracketsandcamerasareintegrativelyandsynchronouslycontrolledinthethermalcontroldesign．akindofheatinsulation&heattransfercompositemuhilayermaterialisused．heatersofthecamerasarepreciselydisposedandcontrolledbythehighaccuracytemperaturecontrolequipment．Thermalbalancet

5、estsaredonetovalidatethethermaldesign，resultsshowthatthetemperatureofthecamerascanmeettherequirements．themaximumradialtemperaturedifierenceofthelenscanbecontrolledwithin0．2℃．andthemaximumradialtemperaturedifferencefluctuationofthelenscanbecontrolledwithin0．1oCduring

6、anorbitalperiod．Keywords：Three—lineararraymappingcamera；Thermal—controldesign；Tests计是空间相机的关键技术之一。0引言高分辨率三线阵立体测绘相机作为空间相机的空间相机的任务性质决定了相机必须在严酷的一种，三台相机间互成交角，利用不同相机不同时刻空间环境下具有可靠的光学性能，而相机的光学性对同一地物的影像获得全色立体图像，实现立体测能除了取决于相机光学系统的设计之外，对温度的绘。为保证立体测绘精度，相机自身的光轴稳定性、变化也非常敏感。一方面，相机

7、的主结构和光学元不同相机之间的夹角稳定性显得尤为重要，这对相件的温度波动和温度梯度使相机光学系统的光学间机主体结构、光学部件以及相机支架的温度均匀度隔发生变化，光学主轴发生倾斜；另一方面，光学元及稳定度都提出了较高的要求。由于三台相机互成件内部的温度波动和温度梯度使光学元件的面型发夹角，其自身的复杂构型及相机问的相互遮挡导致生变化，透镜内的温度变化还将引起折射率的改变，外热流极不均匀，结合相机的高温度指标要求，给相从而影响相机光学成像质量¨。因此，相机热设机热控设计带来了较大的难度。收稿日期：2013-03．19；修回日期：2

8、013-07—11468宇航学报第35卷当前在轨使用的空间相机，其热控措施主要包关键部位的温度作为边界条件输入热模型进行计括主动热控与被动热控两大方面。主动热控是主要算，得出相机温度场；再根据所得温度场分析相机变通过加热器主动加热，给相机进行功率补偿，控制相形情况，代人相机光