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摘要微小卫星是目前国内外航天技术的重要发展方向，而卫星热控分系统的作用是，为立方星上的仪器设备提供合适的温度环境。为了保证立方星在宇宙空间能够安全的高保障的工作，就需要进行热计算和热分析。本文对国内外微纳卫星被动热控技术现状和发展趋势进行研究调查，对立方星在宇宙空间所处的热环境进行了调查了解，针对立方星的工作特点和工作要求建立热控方案，通过仿真软件建立卫星热分析模型。在调研国内外资料以及合理假设的基础之上，通过I-DEAS 软件的Design模块下的Master Modeler对立方星进行了进行了建模和有限元网格划分，运用Simulation模块下的TMG进行热仿真分析。得出的仿真结果能够满足立方体卫星的总体要求，表明所提出的热设计方案和热设计措施满足设计需求。31354
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关键词 立方星 热控系统 被动热控 设计 仿真
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Micronanoelectronic Satellite Passive Thermal Control Design and Finite Element Simulation
Abstract
Micronanoelectronic satellite is an important development direction of current aerospace technology, thermal control subsystem function is to provide a suitable environment for the on-board temperature equipment.The thermal analysis is necessary to guarantee the cubesat in space can be safe and reliable work.Investigation of the domestic and foreign micro-nano satellite passive thermal control technology status and development trend,and investigation cubic star in the space in which the thermal environment,In view of the cubic star working characteristics and their quest to establish a thermal control scheme,Through the simulation software to establish the model of satellite thermal analysis.On the basis of rational hypothesis, through i-deas TMG on satellite simulation analysis software, the simulation results meet the requirements of satellite overall, show that the proposed thermal design meet the design requirements.
Keywords Cubesat Thermal control system Passive thermal control Design Simulation
目 次
1 引言1
1.1 课题背景1
1.2 卫星热控制的意义2
1.3 国内外热控技术现状2
1.3.1 国外研究现状2
1.3.2 国内研究现状3
1.4 本文研究内容3
1.5 本章小结3
2 立方星的被动热控系统设计4
2.1 被动热控介绍 4
2.2 热控设计的主要原则4
2.3 热控设计的基本依据4
2.3.1 传热学理论基础5
2.3.2 卫星的飞行任务5
2.3.3 卫星空间热环境5
2.4 立方星热设计方案7
2.5 本章小结8
3 NJUST-1立方星热控系统设计与仿真分析10
3.1 I-DEAS软件介绍 10
3.2 热控方案设计 12
3.3 轨道外热流计算 15
3.4 温度场仿真分析 17
3.4.1 稳态分析 17
3.4.2 瞬态分析 18
3.5 结果与讨论 18
3.6 本章小结 19
结论 20
致谢 21
参考文献 22
1 引言
1.1 课题背景
微纳卫星（NanoSat）一般是指质量小于10kg并且具有一些实际的使用功能的卫星。随着高新技术发展和需求的进步和提升，微纳卫星以它体积小、功耗低、开发周期短，可编队组网，能以更低的成本完成很多复杂的空间任务的优势，在科研、国防和商用等各个不同的领域发挥着重要作用。[1]
2011年，欧盟面向全球高校和科研机构发出“集结号”：计划发射50颗微小卫星，邀请全球高校共同参与到“QB50”中。[2]南京理工大学就是其中一所参与“QB50”计划的学校，学校已建成VHF/UHF地面站，实现卫星在轨后的测控管理和数据传输控制。