CN112298619A - Sar天线板间电缆超稳定控温装置及方法 - Google Patents

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姜新建
姚正平
缪洪康
陈汀
黄巍
毛云杰
郭涛
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    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
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Abstract

本发明提供了一种SAR天线板间电缆超稳定控温装置，包括：多层隔热组件、板间电缆和热敏电阻，其中，多层隔热组件包覆在SAR天线上，多层隔热组件能够随着SAR天线收拢与展开；热敏电阻设置在板间电缆上，板间电缆处于SAR天线的背面；当卫星在轨运行时，多层隔热组件通过控制板间电缆的温度振荡维护SAR天线的成像性能。本发明还提供了一种SAR天线板间电缆超稳定控温方法，本发明能够满足板间电缆在不同空间环境和内功耗条件下的温度需求，板间电缆要求在不同空间环境和内功耗条件下的温度需求为‑5～5℃范围，且温度振荡不超过5℃，具有较高的适应性。

Description

SAR天线板间电缆超稳定控温装置及方法
技术领域
本发明涉及航天器热控制技术领域，具体地，涉及一种SAR天线板间电缆超稳定控温方法。
背景技术
卫星SAR天线朝着高精度和高分辨率的方向发展，对板间电缆温度控制提出了超稳定的要求。板间电缆处于天线背面，在轨运行时面临复杂外热流环境，在阳光照射下温度会急剧升高，进入阴影期后又会迅速下降，造成剧烈的高低温振荡。板间电缆温度振荡会影响SAR天线成像性能。因此，有必要对板间电缆采用合适的控温方法以保证其在轨时处于一个超稳定的温度范围。
目前，用于SAR天线板间电缆控温的方法主要有：
1、板间电缆分别包覆在各个子板多层包覆中，跨子板部分直接暴露在外太空环境内或使用粘贴一层F46镀银二次表面镜。该方式热控措施简单，但当跨子板电缆受照时局部温度高，温度短时期内波动大，对外热流及空间环境的适应能力差。
2、板间电缆分别包覆在各个子板多层包覆中，跨子板部分单独进行多层包覆。该方式能够部分解决温度短时期内波动大的问题，但在部分轨道条件下，此段电缆长期受照后依旧会处于局部温度高的环境中，并且该方法在电缆本身存在内功耗的情况下使用会造成局部过热而烧毁。
经过检索，专利文献CN107523797A公开了一种柔性板间电缆原子氧防护氧化硅镀层的卷对卷制备方法，具体公开了板间电缆对原子氧的防护办法，仅分析了其力学和电性能，而未采用热控新技术对电缆进行控温，使板间电缆裸露于空间环境。从而使得电缆温度超限的风险极大，对SAR载荷的电性能及成像质量都会造成恶劣的影响。
因此，对于板间电缆在SAR天线阵面上横跨距离较长，并且会随SAR天线在轨展开，那么亟需解决空间外热流影响，进而保证其温度整体处于超稳定的范围内。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种SAR天线板间电缆超稳定控温装置及方法，为了解决现有技术无法适应SAR天线板间电缆在轨温度超稳定控制需求，尤其适用于外热流和内功耗复杂条件下板间电缆的温控。
根据本发明提供的一种SAR天线板间电缆超稳定控温装置，包括：多层隔热组件、板间电缆和热敏电阻，
其中，多层隔热组件包覆在SAR天线上，多层隔热组件能够随着SAR天线收拢与展开；热敏电阻设置在板间电缆上，板间电缆处于SAR天线的背面；
当卫星在轨运行时，多层隔热组件通过控制板间电缆的温度振荡维护SAR天线的成像性能。
优选地，多层隔热组件的每个隔热单元由双面镀铝聚酯薄膜和锦纶网巾相间隔组成。
优选地，多层隔热组件的大小根据SAR天线的尺寸及转弯半径确定，在SAR天线展开状态下实施不影响SAR天线的展开和收拢。
优选地，热敏电阻对应板间电缆的温度测点。
优选地，还包括第一SAR天线子板和第二SAR天线子板，第一SAR天线子板和第二SAR天线子板通过铰链和电机安装。
优选地，热敏电阻对应板间电缆测点。
优选地，热敏电阻类型为MF501型。
根据本发明提供的一种SAR天线板间电缆超稳定控温方法，包括如下步骤：
步骤1：将板间电缆设置于第一SAR天线子板和第二SAR天线子板之间；
步骤2：在板间电缆上粘贴温度测点；
步骤3：在SAR天线展开状态下设置多层隔热组件，多层隔热组件包覆须包含板间电缆，通过温度测点检测板间电缆是否处于超稳定指标。
优选地，超稳定指标为-5～5℃范围内，且温度振荡不超过5℃。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明能够满足板间电缆在不同空间环境和内功耗条件下的温度需求，板间电缆要求在不同空间环境和内功耗条件下的温度需求为-5～5℃范围，且温度振荡不超过5℃，具有较高的适应性。
2、本发明通过将板间电缆整体包覆在多层隔热组件内，将板间电缆温度控制在超稳定-5～5℃的范围内，且温度振荡不超过5℃。
3、本发明无需采用控制软件对板间电缆进行控温，本发明提供的装置与方法将绝板间电缆与空间环境隔热，并使用多层隔热组将将其整体包覆在SAR天线上可以达到超稳定的使用需求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明中的SAR天线板间电缆超稳定控温装置在SAR天线收拢状态下的示意图；
图2为本发明中的SAR天线板间电缆超稳定控温装置在SAR天线展开状态下的示意图；
图3为本发明中利用SAR天线板间电缆超稳定控温方法进行测量后的板间电缆实际温度曲线图；
图中：
Figure BDA0002763461000000031
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1、2所示，本发明提供了一种SAR天线板间电缆超稳定控温装置，包括多层隔热组件1、板间电缆2、热敏电阻3、第一SAR天线子板4、第二SAR天线子板5和卫星本体6，其中，多层隔热组件1包覆在SAR天线上，多层隔热组件1能够随着SAR天线收拢与展开；热敏电阻3设置在板间电缆2上，板间电缆3处于SAR天线的背面。
进一步来说，多层隔热组件1设置多个隔热单元，多层隔热组件1的大小根据SAR天线的尺寸及转弯半径确定，在SAR天线展开状态下实施不影响SAR天线的展开和收拢。例如：一个典型的SAR天线尺寸为1m×5m，转弯半径为450mm，多层隔热组件略大于SAR天线，为1.2m×5.5m。
更进一步来说，热敏电阻3对应板间电缆2的温度测点，第一SAR天线子板4和第二SAR天线子板5通过铰链和电机安装，作用为电机与铰链的转动使SAR天线收拢与展开。
当卫星在轨运行时，多层隔热组件1通过控制板间电缆2的温度振荡维护SAR天线的成像性能。
本发明的优选例1，作进一步说明。
基于上述基础实施例，多层隔热组件1设置又15个隔热单元，每个隔热单元由一层6μm双面镀铝聚酯薄膜和一层20D锦纶网巾相间隔组成。
基于上述基础实施例，热敏电阻3的类型为MF501型。
根据本发明提供的一种SAR天线板间电缆超稳定控温方法，包括如下步骤：
步骤1：将板间电缆2设置于第一SAR天线子板4和第二SAR天线子板5之间；
步骤2：在板间电缆2上粘贴温度测点；
步骤3：在SAR天线展开状态下设置多层隔热组件1，多层隔热组件1包覆须包含板间电缆2，通过温度测点检测板间电缆2是否处于超稳定指标。
本发明的优选例2，作进一步说明。
技术上述一种SAR天线板间电缆超稳定控温方法的基础实施例，超稳定指标为-5～5℃范围内，且温度振荡不超过5℃。
工作原理：
将板间电缆2包覆在整个多层隔热组件1内，使其温度不受外部空间环境影响，而仅与SAR天线上单机与设备温度有关，避免板间电缆2温度振荡过大。
如图3所示，基于以上控温方法，对某卫星SAR天线板间电缆温度进行了试验验证，试验通过加热器和吸波热沉来模拟轨道外热流，SAR天线按照实际工作模式工作。根据板间电缆温度曲线，从以上试验结果可以看出，板间电缆2在SAR天线开机情况下温度保持在-1.7～1.7℃，整体温度波动为3.4℃，单根电缆温度波动仅为1.5℃，且温度一致性良好。温度水平满足超稳定的要求，为天线工作提供保障。
由上述实施例证明，本发明的SAR天线板间电缆超稳定控温方法具有控温超稳定，效果好，适应性好，热控措施也便于实施的特点。本发明无需采用控制软件对板间电缆进行控温，本发明提供的装置与方法将绝板间电缆与空间环境隔热，并使用多层隔热组将将其整体包覆在SAR天线上可以达到超稳定的使用需求。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种SAR天线板间电缆超稳定控温装置，其特征在于，包括：多层隔热组件(1)、板间电缆(2)和热敏电阻(3)，
所述多层隔热组件(1)包覆在SAR天线上，所述多层隔热组件(1)能够随着SAR天线收拢与展开；
所述热敏电阻(3)设置在板间电缆(2)上，所述板间电缆(2)处于SAR天线的背面；
当卫星在轨运行时，所述多层隔热组件(1)通过控制板间电缆(2)的温度振荡维护SAR天线的成像性能。
2.根据权利要求1所述的SAR天线板间电缆超稳定控温装置，其特征在于，所述多层隔热组件(1)的每个隔热单元由双面镀铝聚酯薄膜和锦纶网巾相间隔组成。
3.根据权利要求1所述的SAR天线板间电缆超稳定控温装置，其特征在于，所述多层隔热组件(1)的大小根据SAR天线的尺寸及转弯半径确定，在SAR天线展开状态下实施不影响SAR天线的展开和收拢。
4.根据权利要求1所述的SAR天线板间电缆超稳定控温装置，其特征在于，所述热敏电阻(3)对应所述板间电缆(2)的温度测点。
5.根据权利要求1所述的SAR天线板间电缆超稳定控温装置，其特征在于，还包括第一SAR天线子板(4)和第二SAR天线子板(5)，所述第一SAR天线子板(4)和第二SAR天线子板(5)通过铰链和电机安装。
6.根据权利要求1所述的SAR天线板间电缆超稳定控温装置，其特征在于，所述热敏电阻(3)对应板间电缆(2)测点。
7.根据权利要求1所述的SAR天线板间电缆超稳定控温装置，其特征在于，所述热敏电阻类型为MF501型。
8.一种SAR天线板间电缆超稳定控温方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将板间电缆(2)实施于第一SAR天线子板(4)和第二SAR天线子板(5)；
步骤2：在板间电缆(2)上粘贴温度测点；
步骤3：在SAR天线展开状态下设置多层隔热组件(1)，多层隔热组件(1)包覆须包含板间电缆(2)，通过温度测点检测板间电缆(2)是否处于超稳定指标。
9.根据权利要求8所述的一种SAR天线板间电缆超稳定控温方法，其特征在于，所述超稳定指标为-5～5℃范围内，且温度振荡不超过5℃。
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