《衛星瞬態傳熱模型分層反演修正方法研究及驗證》是依託南京航空航天大學，由張鏡洋擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：衛星瞬態傳熱模型分層反演修正方法研究及驗證
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張鏡洋
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
傳熱模型修正方法是衛星熱設計的必要關鍵技術，是衛星虛擬熱試驗技術、和提高衛星平台可繼承性的重要保障。新型集成化、多套用模式衛星具有低熱慣性和大幅瞬變熱條件的熱特點，對瞬態傳熱模型有效修正方法的需求十分迫切。本項目擬通過研究建立衛星瞬態傳熱模型分層反演修正方法並進行驗證。首先在瞬態溫度多特性量表示方法基礎上，對瞬態溫度特性量對參數敏感度函式、瞬態溫度分析值與試驗值最小誤差目標函式的描述方法進行研究，從而解決分層反演修正方法中瞬態量相關核心函式的構建方法問題。然後，在考慮瞬態傳熱模型存在大不確定度參數的情況下，對分層反演方法按參數敏感度差異進行最佳化，提高反演修正精度。在關鍵技術研究基礎上，建立衛星瞬態傳熱模型分層反演修正系統方法，利用某型微小衛星的熱試驗數據和在軌飛行數據對關鍵技術和系統方法進行驗證，為衛星瞬態傳熱模型修正提供可行的系統方法，以適應衛星設計技術發展的新需求。
結題摘要
本項目以突破衛星瞬態傳熱模型參數反演修正方法關鍵技術為目標，建立了等級相關係數有效值的多特性量敏感度分析方法及逐級分類方法。利用多監測點溫度標準差的最小均方差建立目標函式構建方法。規劃了不同敏感度參數的最佳化反演方法，形成了衛星瞬態傳熱模型參數分層反演系統方法。在此基礎上，建立了衛星瞬態傳熱模型反演修正系統方法。利用某型微小衛星試驗數據為標準數據，對其瞬態熱分析模型進行修正，並建立瞬態溫度誤差均方差、參數誤差逐層演化、反演數據正向驗證的評價方法體系。修正結果表明：分層各步均發揮了相應修正方法的優勢，最終瞬態溫度誤差值由8%~16%降低到5%以下，瞬態溫度時均量、波動振幅、峰谷值時間的仿真精度均有明顯改善；對未修正比熱容參數和修正所有敏感參數的瞬態溫度誤差和溫度動態變化進行比較說明了對溫度波動特性分析的改善貢獻較大，溫度瞬態誤差由5%~8%降低到5%以下；通過該衛星修正中未利用的低溫和特殊工況數據，以及修正後模型在熱真空試驗和在軌溫度動態預計中的套用效果驗證了，該修正方法及關鍵技術的可行性，可為小衛星瞬態熱分析模型修正研究提供有益的參考。
