衛(wèi)星光通信終端中光機系統(tǒng)接觸界面溫度場研究.pdf

1、瞄準、捕獲、跟蹤是衛(wèi)星光通信中的關鍵技術，其中衛(wèi)星光通信終端的二維轉臺是進行瞄準、捕獲和跟蹤的主要機構，具有復雜的光機一體結構。由于在軌運行時，終端的二維轉臺部分要暴露在星外空間中，這將導致終端上光機元部件發(fā)生熱形變，從而影響激光鏈路的瞄準、捕獲和跟蹤。因此，在衛(wèi)星光通信工程研究中需要建立合理可靠的溫控措施。進行空間溫控設計，對復雜光機結構界面上溫度場變化研究具有十分重要的意義。
　　本文從真空環(huán)境下光通信終端鈦合金接觸面熱阻的研

2、究出發(fā)，應用實驗和軟件仿真兩種研究方法對光通信終端光機系統(tǒng)的接觸界面溫度場分布進行了研究。以實驗研究為主，設計了一套適合固體接觸界面溫度場研究的實驗設備，并對鈦合金TC4的接觸熱阻進行實驗研究。為衛(wèi)星光通信終端的熱設計提供了0.9~4.5MPa的界面壓強范圍內，溫度為60~90Co條件下的鈦合金TC4接觸熱阻值。研究結果表明，界面壓強是影響界面?zhèn)鳠岬淖钪匾蛩兀瑝簭娫酱鬅嶙柙叫。欢谒芯康臏囟确秶鷥葴囟葘嶙璧挠绊懴鄬^小。論文研究了

3、不同初始狀態(tài)下，接觸壓力隨溫度的變化，結果表明溫度均勻升高，接觸壓力也會隨之均勻變大，這與熱形變原理相符合。
　　仿真研究主要分兩部分：一方面是對實驗系統(tǒng)的仿真，所得到的溫度場分布與實驗研究得到的軸向溫度場分布相符合。另一方面，結合課題研究的背景，分析了終端熱分布的不均衡引起的指向偏差對通信性能的影響，由于終端的溫度場分布與接觸面熱阻相關，從而把接觸熱阻值與光通信終端的PAT理論相聯系了起來，為衛(wèi)星光通信終端熱控設計提供了一定的參