太陽X-EUV成像儀是風云三號衛(wèi)星上的重要遙感儀器之一,其采用的X射線掠入射和EUV正入射一體化的設計方案是由我國在國際上首次提出并設計實現的。該儀器作為我國最新的空間太陽觀測儀器,結構復雜且姿態(tài)多變,同時低溫探測器三維運動且長時間工作,這些都給熱設計帶來了新的挑戰(zhàn)。本文以太陽X-EUV成像儀的熱設計難點為依據,開展了二維變姿態(tài)空間相機外熱流計算、低溫探測器組件熱控制技術以及熱分析模型修正三大關鍵技術的研究。論文首先介紹了國內外典型空間觀測太陽探測器的熱控制技術研究現狀,總結了從太空觀測太陽的主要方法、探測器的工作特點和熱設計方案。對太陽X-EUV成像儀的結構特點、工作模式進行介紹,分析了其熱控系統(tǒng)的難點。根據成像儀的在軌工作特點,提出了一種在J2000坐標系下進行二維變姿態(tài)空間相機的外熱流算法。該方法能夠計算出成像儀實時的姿態(tài)角,為熱分析計算中熱模型的姿態(tài)設置提供參考。同時,該方法計算出的外熱流為成像儀的熱設計提供了重要依據。然后對成像儀低溫探測器組件進行了詳細的熱設計。在熱設計過程中,對影響CCD溫度的因素進行了定性分析,找出了影響CCD溫度的主要因素,制定了相應的熱控措施來保證CC...

【文章頁數】：130 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.2神舟二號在軌飛行姿態(tài)圖

文獻[30]和[31]對神舟號飛船的熱控設計及其要求進行了簡要說明。神舟號附加段內儀器設備要求的溫度范圍是-10°C⁺50°C。軌道艙內大部分儀器設備要求的溫度范圍是:自主運行段0°C⁴0°C,留軌期間-10°C⁺....

圖1.3 Hinode衛(wèi)星

EIS的主要任務是對太陽大氣中某條離子譜線進行觀測,同時為解決耀斑與日冕加熱的雙重謎團提供線索[33]。EIS的總重量約61kg(其中光譜儀54kg,設備控制單元7kg),典型工況下功耗25W,最大功耗55W[34],其實物圖如圖1.4。該儀器表面包覆MLI,可以有效地隔離空間環(huán)....

圖1.5 X射線望遠鏡的結構

XRT的分辨率可達1角秒,能夠觀測到數百萬度高溫的氣體,其結構如圖1.5所示。XRT的總長度約為3m,內徑35cm,焦距2.7m,其光學系統(tǒng)由經過優(yōu)化的類似Wolter-I的掠入射X射線光學器件以及共焦可見光光學器件組成,其CCD的像素為13.5μm(1弧秒/像素),具有完整的....

圖1.6 CCD與周圍組件的安裝關系示意圖

圖1.5X射線望遠鏡的結構CCD作為XRT上的關鍵元件,不僅要求其能夠沿Z軸移動±1mm,而且還要求其在較低的溫度下工作[37]。CCD一般工作時溫度為-70°C,極端高溫工況下其工作溫度不超過-43°C。CCD安裝在外殼內部,采用被動制冷的方式散熱,其與背板連接,連接界面填充....

本文編號：4038721