(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210782080.5 (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 长光卫星技术股份有限公司 地址 130000 吉林省长 春市北湖科技 开发 区明溪路12 99号 (72)发明人 申明　孔林　谭陆洋　孙强强　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 2321 1 专利代理师 高原 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种微小卫星热 管理仿真系统及平台 (57)摘要 本发明具体涉及一种微小卫星热管理仿真 系统及平台。 仿真系统包括轨道模块、 卫星建模 模块、 热流传输模块和计算结果模块； 轨道模块 通过卫星姿轨参数， 判定地球、 卫星和太阳之间 的遮挡关系， 得到空间外热流； 卫星建模模块通 过卫星及组件节点位置及属性， 建立二维或三维 热仿真模型； 热流传输模块自动生成卫星热辐射 角系数矩阵和卫星热导矩阵， 结合组件热负荷， 确定卫星及组件内部热辐射传输路径和热传导 传输路径； 计算结果模块通过建立卫星及组件节 点热平衡方程， 利用有限差分法， 求得各节点在 不同工况下随时间变化的平均温度。 所述平台使 用所述微小卫星热管理仿真系统。 本发明能够快 速建立简化的三维卫星模型， 得到卫星及其组件 的瞬态平均温度。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 115114826 A 2022.09.27 CN 115114826 A 1.一种微小卫星热管理仿真系统， 其特征在于， 所述系统包括轨道模块、 卫星建模模 块、 热流传输模块和计算结果模块； 所述轨道模块通过卫星姿轨参数， 判定地球、 卫星和 太 阳之间的遮挡关系， 得到空间外热流； 所述卫星建模模块通过卫星及组件节点位置及属性， 建立二维或三维热仿真模型； 所述热流传输模块通过经逻辑判断而自动生成的卫星热辐射 角系数矩阵和 卫星热导矩阵， 并结合组件热负荷， 确定卫星及组件内部热辐 射传输路径和 热传导传输路径； 所述计算结果模块通过建立卫星及组件节点热平衡方程， 利用有限差分 法， 求得各节点在不同工况 下随时间变化的平均温度。 2.根据权利要求1所述的微小卫星热管理仿真系统， 其特征在于， 所述轨道模块根据卫 星轨道和姿态信息， 基于地心 坐标系， 确定在轨卫星任意时刻的位置和速度， 判定卫星进 出 阴影区的时刻， 进 行空间外热流的求解计算； 所述卫星轨道和姿态信息包括轨道倾角、 偏心 率、 远地点高度、 升交点赤经、 近地点幅角、 卫星朝向、 卫星额外旋转每轨角度、 旋转轴位置 和太阳位置 。 3.根据权利要求1所述的微小卫星热管理仿真系统， 其特征在于， 所述卫星建模模块基 于卫星本体坐标， 根据卫星及组件质心确定节点位置坐标， 根据计算精度需求选择建长方 形、 圆形片体二维通用几何模型或长方体、 圆柱体三维通用几何模型； 所述长方形、 圆形片 体二维通用几何模型通过表面积 ×厚度确定尺寸大小， 所述长方体三维通用几何模型通过 长×宽×高确定尺寸大小， 所述圆柱体三维通用几何模型通过等分底圆周长 ×高确定尺寸 大小。 4.根据权利要求3所述的微小卫星热管理仿真系统， 其特征在于， 卫星建模模块根据 所 述节点位置坐标及所述通用几何模型， 基于卫星及组件节点属 性， 建立带有热属 性的仿真 模型； 所述 卫星及组件节点属性包括热物参数和光学参数。 5.根据权利要求1所述的微小卫星热管理仿真系统， 其特征在于， 所述热流传输模块基 于所述卫星建模模块建立的几何模型 空间位置 关系， 通过逻辑判断确定每两个表面之 间的 可视关系， 应用双积分定义式求解角系数， 自动生成卫星热辐射角系数矩阵； 所述逻辑判断 分为判断任意两外表面所成角度是否可视以及进一步判定角度可视的两个表面中间是否 存在遮挡两步。 6.根据权利要求5所述的微小卫星热管理仿真系统， 其特征在于， 所述判断任意两外表 面所成角度是否可视的逻辑表达式为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115114826 A 2对上述判定中角系数VF为1的情况进一 步进行遮挡 判定， 逻辑表达式： 在上述两个逻辑表达式中， Objecti和Objectj分别为卫星模型中任意两个组件对象的 标号； VFlk和VFkl分别为选定组件对象Objecti中的表面l与选定组件对象Objectj中的表面k权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115114826 A 3