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申请/专利权人：之江实验室

摘要：本说明书公开了一种模拟航天器的空间外热流的方法及装置，构建航天器的三维模型，根据太阳光矢量与所述航天器的轨道所在平面之间的目标夹角β，转化为对应的航天器的各轨道倾角i，之后，将转化后的各轨道倾角i和预设的模型参数分别输入到所述航天器的三维模型，通过仿真所述航天器沿目标夹角β角对应的运行轨道运行，得到在所述各目标夹角β下所述航天器的空间外热流的仿真结果。通过有限元方案，仿真得到航天器或舱外载荷的外热流分布大小及规律，能够在航天器或舱外载荷结构设计之初快速提供散热面及太阳帆板等位置选择，为后续地面环境试验模拟高低温工况提供实际在轨外热流详细数值。

主权项：1.一种模拟航天器的空间外热流的方法，其特征在于，包括：通过COMSOL仿真软件构建航天器的三维模型；根据太阳光矢量与所述航天器的各运行轨道所在平面之间的各目标夹角，确定所述航天器的各轨道倾角；将所述各轨道倾角和预设的模型参数分别输入到所述航天器的三维模型，通过仿真所述航天器沿所述各轨道倾角对应的运行轨道运行，得到在所述各目标夹角下所述航天器的空间外热流的仿真结果；所述通过COMSOL仿真软件构建航天器的三维模型，具体包括：确定航天器的三维结构，并确定所述航天器的三维结构的尺寸；将所述航天器的三维结构以及所述航天器的三维结构的尺寸输入到COMSOL仿真软件，构建所述航天器的三维模型；所述根据太阳光矢量与所述航天器的各运行轨道所在平面之间的各目标夹角，确定所述航天器的各轨道倾角，具体包括：根据升交点赤经、太阳赤经和太阳赤纬和太阳光矢量与所述航天器的运行轨道所在平面之间的夹角，构建用于确定所述航天器的轨道倾角的目标函数；获取所述太阳光矢量与所述航天器的运行轨道所在平面之间的夹角的取值范围；从所述取值范围内选择多个目标夹角；将所述各目标夹角分别输入到所述目标函数，得到各轨道倾角；其中，所述目标函数如下： 其中，表示升交点赤经，表示太阳赤经，表示太阳赤纬，i表示航天器的轨道倾角，表示目标夹角；所述将所述各轨道倾角和预设的模型参数作为各输入参数，分别输入到所述航天器的三维模型，通过仿真所述航天器沿所述各轨道倾角对应的运行轨道运行，得到在所述各目标夹角下所述航天器的空间外热流的仿真结果，具体包括：针对每个轨道倾角，将该轨道倾角和预设的模型参数作为输入，输入到所述航天器的三维模型，通过仿真所述航天器沿该轨道倾角所对应的运行轨道运行，得到在该轨道倾角对应的目标夹角下所述航天器的各表面的空间外热流的仿真结果；根据在该轨道倾角对应的目标夹角下所述航天器的各表面的空间外热流的仿真结果，采用平均值函数，确定在该轨道倾角对应的目标夹角下所述航天器的各表面分别对应的平均外热流；根据在该轨道倾角对应的目标夹角下所述航天器的各表面的空间外热流的仿真结果，采用时间平均值函数和平均值函数，确定在该轨道倾角对应的目标夹角下所述航天器的各表面分别对应的轨道周期平均外热流；所述平均值函数如下： 其中，表示每个表面对应的太阳波段的外热流的仿真结果，表示每个表面对应的环境波段的外热流的仿真结果；所述轨道周期平均外热流的计算方式如下： 其中，表示所述航天器沿运行轨道运行一周期的时长；时间平均值函数如下： 其中，表示时间平均值，表示时间段，表示时刻t的物理量。

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