微納衛星空間外熱流仿真分析

李雅琪

（華北水利水電大學 信息工程學院，河南 鄭州 450046）

0 引 言

微納衛星擁有體積小、重量輕、耗電量少、研發周期短、性價比高等眾多優點，近年來，在通信、遙感、導航等方面都得到了迅速的發展，擁有良好的應用前景。繞地微納衛星在軌運行期間，除了真空、微重力的環境影響外，空間外熱流對衛星熱環境變化起著直接性的作用。周期性變化的空間外熱流使衛星溫度場隨時間變化，給衛星結構的穩定性和熱控措施的選擇帶來了巨大挑戰。因此，對空間外熱流進行分析是衛星熱分析不可或缺的前提。

很多研究者已經研究了空間外熱流的計算流程和建模方法。柏添等利用熱仿真軟件計算了夏至日和冬至日兩個工況下的外熱流，為衛星的熱設計提供了參考。李志松等綜合考慮了衛星的姿態角信息，計算了六面體衛星各個面上所受的外熱流的值，并突破了衛星進入陰影期和熱平衡方程對真近點角連續積分的技術問題。李運澤等構建了衛星本體質心坐標系，利用太陽向量和地球向量來描述衛星相對地球和太陽的軌道運動，簡化了衛星各個面空間外熱流的計算。王曉明等將衛星本體簡化為球體，分析了星外設備與本體遮擋時，星外部件和衛星本體所受的外熱流變化。易樺等分別采用解析法和數值積分法計算太陽輻照熱流，和地球紅外輻照熱流、地球反照熱流，極大的簡化了計算過程。

本文將綜合考慮在軌運動過程中衛星的軌道位置情況，對衛星所受的空間外熱流進行建模仿真。……