纳卫星隔热层厚度与散热面面积优化设计  

Optimized Design of Heat Insulation Layers’ Thickness and Radiator Surfaces for Nano-satellite

作　　者：王玉莹[1] 李运泽[1] 刘东晓[2] 

机构地区：[1]北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100191 [2]北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100191

出　　处：《航天器工程》2010年第2期46-51,共6页Spacecraft Engineering

基　　金：国家自然科学基金项目:纳卫星热系统动态特性与自主热管理(50506003);航空科学基金:"机载冷热电联产及多电/全电飞机综合能源机动力技术研究"(2008ZC51028)

摘　　要：在纳卫星热系统动态特性分析与热分析的基础上,根据纳卫星隔热层厚度与散热面面积对纳卫星温度调节的重要作用,提出了运用混沌遗传算法(CGA)对二者进行优化设计的模型与算法。算法以使纳卫星舱内发热元件、散热面及壳体温度尽可能接近设定的安全工作温度为优化目标,以隔热层厚度与散热面面积为优化变量。并以在不同热负荷下工作的太阳同步球形纳卫星为例进行一系列优化计算及分析。结果表明:利用混沌遗传算法进行的优化设计,可以使在不同工况下的纳卫星温度很好地维持在设定的安全工作温度附近。According to the importance of heat radiator’s surface and heat insulation layers’ thickness in the temperature control of nano-satellite,an integrated optimization design model and algorithm is proposed based on the thermal analysis and dynamic characteristic of nano-satellite thermal system.The optimization object is to ensure the temperatures of the device cabin,the heat radiator and the shell are as close as their safe work temperatures,and the optimization variables are the radiator’s surface and heat insulation layer’s thickness.The optimization was carried out with regard to a Sun synchronization orbit spherical nano-satellite with different thermal load as an example.Through detailed analysis of the optimization data,the results show that this integraed optimization based on chaos genetic algorithm（CGA） can make nano-satellite working at the present safe temperature.

关 键 词：纳卫星 混沌遗传算法 散热面 隔热层 联合优化 

分 类 号：V423.4[航空宇航科学与技术—飞行器设计]