题目：卫星热控系统动态模拟技术研究

本文在北航动态模拟实验室的卫星动态模拟器的基础上，针对设计和故障诊断的需要，对卫星热控系统的动态模拟仿真技术进行了研究。首先，根据能量守恒原理，进行了卫星在轨道上正常运行时的热平衡分析，为卫星的热分析计算提供了理论依据和整体思路。其次，建立了卫星的有限元模型，并对热分析计算进行了研究。以东三平台的主体结构为基础，合理布局动态模拟器中已有的仪器部件，用Ansys软件建立了卫星三维实体模型，并对其进行了体单元划分、空间外热流单元划分和本体辐射单元划分，得到相关的几何信息和材料信息。热分析计算以结点热网络法为计算方法，分别对空间外热流、本体热传导、辐射换热以及结点的内热源进行了计算。空间外热流的计算包括太阳辐射、地球反照和地球红外辐射；本体热传导的计算利用了Ansys模型进行Glue操作之后的特点进行结点的接触判断；辐射换热采用辐射吸收因子的概念，对卫星本体的几何角系数进行了计算，并给出了遮挡关系的判定方法；内热源部分首先进行了供配电系统的仿真，然后收集各仪器设备的工作状态，保证内热源计算的实时性。再次，在卫星温度场解算的基础上，加入了热敏电阻的温度数据、加热器状态的遥测和加热器的遥控，对热敏电阻和加热器常见的故障模式进行了模拟，并给出了热控系统仿真程序与动态模拟器其他部分之间的数据传输流程和整体仿真流程。最后，将热控系统模拟仿真程序集成到动态模拟器中进行仿真，仿真结果和分析得到的结论与理论分析及工程应用经验相一致。