摘要：差分光谱仪是一种基于空间测量的精密光学仪器,整个寿命周期内对光机系统及探测器有较高的温度稳定性要求。为保证光路的精度,需要光学安装板温度梯度小于2℃;为降低温度波动对信号的干扰,整轨温度波动要求小于2℃。光谱仪周边有多台载荷不同程度的遮挡,热环境复杂,给热控设计带来较大困难。结合光谱仪热控需求及结构特点,详细分析了轨道外热流,采用对地面作为光学箱散热面、光学底板等温化设计、以向阳面为电子学散热面、电子学箱与光学箱隔热等热控措施,实现了光谱仪高稳定性温控要求。热平衡试验与在轨数据表明,光谱仪热控设计合理可行,能够满足在轨探测的温度指标。为后续型号光学遥感仪器高精度、高稳定的热控设计打下良好的基础。

摘要：根据传统卫星推进分系统热控要求,针对推进舱内肼管路及部件进行加热带缠绕和多层隔热组件包覆的问题,提出了一种基于新型推进剂条件下的推进分系统热控优化设计,即取消推进舱内热控处理措施,而是在推进舱的外侧板包覆多层隔热组件,并采用电磁阀补偿加热.对采用优化设计的推进分系统热控设计进行了热平衡试验和在轨验证.结果表明,推进分系统的温度水平和功耗要求均满足目前中国对于卫星的热控要求,且优化设计使推进分系统热控具有功耗低、质量小和易于装配的优点,能够结合卫星构型实现分舱操作.

摘要：偏振扫描仪安装于卫星对地板,周围有其他载荷的遮挡,热环境复杂,是卫星热控设计的难点。文章根据扫描仪不同部组件的控温要求设计热控方案,包括:主光学组件与框架隔热并包覆多层隔热组件;红外探测器热沉、头部电路盒分别设计独立的散热路径,通过外贴热管连接辅助散热板散热;结合电加热主动控温;在主要部位安装隔热垫。该热控方案已通过热平衡试验在地面的考核验证,在轨遥测数据显示:主光学组件温度控制在(16±1)℃,头部电路盒温度控制在6~8℃,红外探测器热沉温度控制在(-22±1)℃,满足扫描仪各项温度指标要求。以上表明该热控方案合理有效,对同类型光学载荷的热控设计及优化具有借鉴意义。

摘要：为有效检测全球气候变化信号,准确预测气候变化,太阳反射谱段的空间遥感数据必须长期保持在0.3%的不确定度水平。然而,受遥感载荷定标系统设计以及地面辐射校正技术理论极限限制,太阳反射谱段的辐射定标停留在2%的不确定度水平,难以完全满足气候研究需求。为解决这一难题,中国、欧洲国家和美国同期提出发展溯源于低温绝对辐射计的太阳反射谱段基准载荷,分别搭载于各自的空间辐射基准卫星(LIBRA、TRUTHS和CLARREO),以提升太阳反射谱段遥感数据测量精度。本文重点介绍了太阳反射谱段基准载荷的研究进展。首先,介绍了中国、欧洲国家和美国的空间辐射基准载荷的发展思路和现状,对比了TRUTHS、CLARREO和LIBRA计划的太阳反射谱段基准载荷设计方案的优劣;然后,详细介绍了中国科学院长春光学精密机械与物理研究所在太阳反射谱段基准载荷研究方面取得的重要进展;最后,对太阳反射谱段基准载荷的研究进展进行讨论与展望。

摘要：某星载差分吸收光谱仪是一种高精度的空间光学遥感器,利用成像光谱仪成像到电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)面阵探测器,获取高光谱、高空间分辨率的光谱信息。由于采用了多块CCD作为关键的探测器,CCD模块的温度水平、波动范围和速率、每轨温度波动及温度梯度对仪器的正常工作与测量精度有较大影响,温控指标要求较高。由于光机结构紧凑复杂,且需兼顾光路系统的温度要求,导致CCD模块的散热成为整个系统中的难点。综合分析了该太阳同步轨道载荷的外热流变化情况,针对CCD模块的结构布局特点及热耗分布情况,为满足探测器对温度环境的要求,提出了被动热控为主,主动热控为辅的设计方案;利用I-DEAS/TMG热分析软件对光谱仪CCD模块的在轨温度水平进行了仿真计算,得到典型工况下各CCD散热环节的温度分布及温度波动情况;计算结果显示:紫外光通道CCD发热面温度在22℃以下,可见光通道CCD发热面温度在15℃以下,每轨温度波动在2℃以内。光学箱侧板温度较均匀,设计的导热路径合理有效,能够将CCD模块热耗及时排散,同时将CCD发热面温度控制在较好的范围内。结果满足指标要求,热设计合理可行。

摘要：2021年9月成功发射的高光谱观测卫星(高分五号02星)是我国高光谱遥感能力的重要标志。该卫星定量化程度高,装载的7台载荷中,有6台具有在轨定标能力,卫星除偏航90°场地定标和偏航太阳定标的工作模式外,还设计了姿态机动对月定标模式。主要介绍了高光谱观测卫星的姿态机动模式和对月定标方案,详细阐述了月球运动规律、机动对月定标的姿态机动模式、对月定标的观测窗口和角度,并总结了月球定标的工作流程,分析了对月定标过程的姿态指向精度、光照条件、星敏视场及卫星热控影响。分析结果表明,在对月定标过程中,卫星能够很好地适应机动过程带来的光照、外热流等外部环境的变化,指向精度可以满足对月定标观测需求。

摘要：大气激光雷达(ACDL)的构型复杂,周围热环境恶劣,激光器的散热及光学部件的温度控制是主要难点。利用热仿真软件对激光雷达进行了典型工况的热仿真分析,得到各主要部件温度分布情况:激光器底部的温度波动<0.5℃;接收望远镜主镜能够控制在20℃,温度波动0.1℃/轨。同时将热平衡试验结果及在轨飞行数据进行了比对,试验结果能够较好地包络在轨情况,验证了热设计的合理性及试验测试的覆盖性。

摘要：星载差分吸收光谱仪是一种高精度的空间光学遥感器,基于被动DOAS技术,利用成像光谱仪获取高光谱、高空间分辨率的光谱信息。载荷的温度水平、温度波动范围对仪器的正常工作与测量精度有较大影响,温控指标要求较高。由于光机结构紧凑复杂,且需兼顾光路系统的温度要求,导致局部散热成为整个系统中的难点。为满足探测器对温度环境的要求,针对仪器的结构布局特点及热耗分布情况,提出了被动热控为主、主动热控为辅的设计方案;利用I-DEAS/TMG热分析软件对光谱仪的在轨温度水平进行了仿真计算,得到典型工况下各散热环节的温度分布及温度波动情况。仪器进行了整机热平衡试验,验证了热设计的合理性,并将试验结果与热分析结果进行了对比。试验结果表明:光谱仪各部件温度均能够满足指标要求,热设计合理可行。

摘要：大气温室气体监测仪(GMI)通过周期性捕获温室气体的超光谱数据,得到其浓度分布信息,是高光谱观测的重要载荷之一。监测仪指向机构、干涉仪组件、探测器热沉等关键部件的温度水平,温度波动及温度梯度对监测仪的正常工作及测量精度有较大影响。由于该监测仪的构型复杂,星上布局位置靠向阳面,周围热环境恶劣,因此探测器模块的散热及光学部件的温度控制是主要难点。利用热仿真软件对监测仪进行了典型工况的热仿真分析,得到各主要部件温度分布情况:4个通道探测器热沉温度≤10℃;光学镜筒能够控制在10~12℃,温度波动≤3℃/轨;干涉仪温度梯度控制在1.7℃以内。同时将热平衡试验结果及在轨飞行数据进行了比对,试验结果能够较好地包络在轨情况,有力验证了热设计的合理性及试验测试的覆盖性。