卫星地面真空热试验污染模拟软件开发研究

【摘要】：星上有机材料产生的污染物对卫星热控表面、反射镜等敏感表面性能产生较大影响,进而影响卫星寿命。随着国家长寿命、高可靠卫星发展的需求,卫星污染问题越来越受到人们的关注。本文侧重对卫星热真空试验中所产生的分子污染进行研究,主要工作是开发一套卫星地面真空热试验污染模拟软件。期望一方面通过虚拟试验实现物理试验之前的污染预估,为卫星的设计及材料选型提供参考,缩短试验周期,降低试验成本;另一方面利用虚拟试验技术,对无法进行物理测量的污染沉积进行预示。本文在分析分子污染机理的基础上,设计了一个污染模拟软件框架,确定了相关方法与模型:基于蒙特卡罗方法,采用激活能表征温度影响的平均放气速率公式和麦克斯韦放气分布模型,视角传输和一次反射传输模型,经验黏附系数模型等;利用Microsoft Visual C++6.0建立了计算程序,借助OpenGL建立了图形显示界面;开展了热控多层材料的放气特性参数测试研究,作为软件计算重要的输入条件;对某卫星在空间环境模拟器中进行的真空热试验三个工况的污染沉积进行了测试,同时进行了计算分析,结果显示计算和试验结果在某些方面一致性较好,证明本文的模拟方法可行。
【关键词】：航天器 真空热试验 污染 仿真
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：V416;TP311.52