›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (2): 44-52.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2017.0004

• 研究探讨 • 上一篇    下一篇

二氧化碳探测仪瞬态热分析模型修正

 李强1,2, 陈立恒1,*   

  1. 1中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033
    2中国科学院大学,北京100049
  • 收稿日期:2016-07-18 修回日期:2016-08-23 出版日期:2017-06-25 发布日期:2017-01-24
  • 作者简介:李强(1990-),男,硕士研究生,Li_qiang119@163.com,研究方向为空间光学遥感器热设计及模型修正 *通讯作者:陈立恒(1978-),男,研究员,硕士生导师,博士,chenliheng3@163.com,研究方向为空间光学遥感器热控技术
  • 基金资助:

    国家“863”计划(2013AA122001)

CorrectionfortransientthermalanalysismodelofCarbonDioxidedetector

 LI  Qiang1,2, CHEN  Li-Heng1,*   

  1. 1ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China
    2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China
  • Received:2016-07-18 Revised:2016-08-23 Online:2017-06-25 Published:2017-01-24

摘要: 为实现碳卫星载荷在轨温度的准确预测,对其试验状态瞬态热分析模型的修正进行研究。先比较热分析计算结果与热平衡试验结果,求出两者对应温度监控点的温差;再利用蒙特卡洛法对二氧化碳探测仪热分析模型参数进行灵敏性分类,将模型参数分为整体灵敏、局部灵敏与不灵敏参数。然后根据热平衡试验数据,用拉丁超立方和单纯形法的混合法对模型各个参数进行分层修正,得到满足目标函数各个灵敏性参数的最优值。最后将参数最优值代入热分析模型计算验证该修正方法正确性,并进行残差分析。结果显示修正后各温度监控点热分析计算与热试验温差δa小于±0.5℃,残差修正率θ高于80%,修正后多数温差比修正前减少了一个数量级。结果表明修正取得的效果明显,修正方法合理可行。

关键词: CO2探测仪, 模型修正, 热平衡, 热分析, 灵敏性分类, 蒙特卡洛法, 分层修正

Abstract: InordertoaccuratelypredicttheonorbittemperatureoftheTan-Satloading,theresearchfortransientthermalanalysismodelcorrectionundertestconditionswaspresented.Comparedtheresultsbetweenthermalanalysiscalculationandthermalbalancetest,temperaturedifferencesofthetemperaturemonitorswereconfirmed.ParametricsensitivityanalysisofcarbondioxidedetectorthermalanalysismodelwascompletedbytheMonteCarlomethod,andmodelparametersweredividedintoglobalsensitive,localsensitiveandinsensitiveparameters.Accordingtothedataofthermalbalancedtest,theLatinhypercubesamplingandsimplexmixedmethodswereappliedtocorrectmodelparametersbytheclassificationlayerbylayer,andtheoptimalvalueswerecalculated.Thesevaluesweretakenintothethermalanalysismodeltoverifytheaccuracyofthecorrectionmethodandanalyzetheresidualerror.Correctionresultsshowthatthecorrectedtemperaturedifferenceδaislessthan±0.5℃forallthetemperaturemonitors,theresidualerrorcorrectionratesθaregreaterthan80%,whilemosttemperaturedifferencesreduceanorderofmagnitudeaftercorrection.Theseresultsillustratethecorrectioniseffectiveandthemethodisreasonableandfeasible.

Key words: carbondioxidedetector, modelcorrection, thermalbalance, thermalanalysis, sensitivityclassification, MonteCarlomethod, hierarchicalcorrection