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超低轨道遥感器高温度稳定性热控设计与验证
1
作者
赵慧
赵宇
+3 位作者
宋欣阳
夏晨晖
靳利锋
伍婷婷
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第1期167-177,共11页
为保证遥感器优异的在轨成像品质和指向精度,需要遥感器的主要部件在全寿命周期内保持较高的温度稳定性,相比于常见的太阳同步轨道和地球静止轨道遥感器,超低轨道特殊的轨道环境和结构设计给遥感器实现高温度稳定性带来了新的挑战,热控...
为保证遥感器优异的在轨成像品质和指向精度,需要遥感器的主要部件在全寿命周期内保持较高的温度稳定性,相比于常见的太阳同步轨道和地球静止轨道遥感器,超低轨道特殊的轨道环境和结构设计给遥感器实现高温度稳定性带来了新的挑战,热控设计的难点在于超低轨道恶劣多变外热流环境,温度敏感的扁平化结构、有限的重量功耗分配、高温度稳定性控温要求。热控设计通过系统级热控设计实现精密控温,应用多种热控措施包括热门机构抑制外部热流、精细化辐射热罩设计,通过高精度控温结构实现隔热均温与控温,精细化功率密度分配等,实现了高温度稳定性,为光学遥感主体提供良好的温度环境。经过平衡试验和在轨飞行验证,热控措施合理有效,能够很好地满足温度要求,遥感器主要部件可在全寿命周期内保持温度稳定性±0.2℃,有利保障了遥感器高质量成像任务,在未来复杂外热流遥感器高稳定性热控设计中具有很好的应用前景。
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关键词
热控
超低轨道
温度稳定性
精密控温
遥感器
原文传递
“高分二号”卫星轻小型高分辨率相机技术
被引量：
13
2
作者
姜海滨
罗世魁
+4 位作者
曹东晶
宗肖颖
黄伟
靳利锋
兰丽艳
《航天返回与遥感》
北大核心
2015年第4期25-33,共9页
"高分二号"卫星搭载的轻小型高分辨率相机首次采用了相机系统采样频率与光学截止频率之比接近1的三反同轴光学系统设计,相对孔径达到1/15,光机主体质量和体积约为传统方案的三分之一。解决了大口径超长焦距光学系统水平重力...
"高分二号"卫星搭载的轻小型高分辨率相机首次采用了相机系统采样频率与光学截止频率之比接近1的三反同轴光学系统设计,相对孔径达到1/15,光机主体质量和体积约为传统方案的三分之一。解决了大口径超长焦距光学系统水平重力卸载装校、海量数据处理、结构和热应力稳定性、微振动抑制等一系列高分辨率相机研制难题。通过在轨测试,相机功能、性能全面满足研制要求,关键项目性能优于指标要求,内方位元素保持高精度稳定。文章论述的相机的设计、制造、装调等相关技术,可以为后续同类相机的研制提供参考。
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关键词
高分辨率
多光谱
三反同轴
轻小型
设计
“高分二号”卫星
航天遥感
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职称材料
一种兼具卫星舱板功能的相机承力板设计
被引量：
2
3
作者
范俊杰
吕秋锋
+2 位作者
宁晓周
靳利锋
任海培
《航天返回与遥感》
CSCD
北大核心
2021年第3期88-97,共10页
安装承力板对于保证相机结构稳定性、技术指标以及承受运输到发射阶段的各种力学环境具有重要作用。随着整星轻量化要求的提高,之前常用的单面承载构型已无法满足目前对承力板多功能化的迫切需求。文章针对某型号光学相机任务需要,通过...
安装承力板对于保证相机结构稳定性、技术指标以及承受运输到发射阶段的各种力学环境具有重要作用。随着整星轻量化要求的提高,之前常用的单面承载构型已无法满足目前对承力板多功能化的迫切需求。文章针对某型号光学相机任务需要,通过优化整体成型的碳纤维加强框架布局,设计了一种兼具卫星舱板功能的双面承载相机承力板,提高整星的功能密度,降低整星质量和体积。该承力板在保证轻量化的前提下满足大长宽比(4∶1)和较高的稳定性要求,不仅可以支撑多台相机,还可以作为卫星的舱板承载卫星设备。有限元仿真和试验验证结果表明,承力板结构频率>100Hz,位置关系稳定性优于2′,质量比传统承力板减小50%,可以满足相机和卫星的要求。
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关键词
复合材料
相机承力板
有限元
空间相机
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职称材料
环境减灾二号A/B卫星16 m相机设计与验证
被引量：
2
4
作者
吕秋峰
任海培
+2 位作者
靳利锋
曹伟
蔡媛媛
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2022年第3期49-54,共6页
针对环境减灾二号A/B卫星环境评估、灾害监测、灾后恢复重建的需求,文章设计了一种单台地面分辨率优于16 m、对地幅宽大于200 km、5谱段推扫成像的空间遥感相机。该相机具有超大视场和轻小型等特点。经在轨验证,16 m相机各项指标满足设...
针对环境减灾二号A/B卫星环境评估、灾害监测、灾后恢复重建的需求,文章设计了一种单台地面分辨率优于16 m、对地幅宽大于200 km、5谱段推扫成像的空间遥感相机。该相机具有超大视场和轻小型等特点。经在轨验证,16 m相机各项指标满足设计要求,图像清晰、层次分明,在各类应用领域发挥了较大效能,可为农业、水土、森林资源普查及灾害、生态监测等提供参考。
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关键词
环境减灾二号A/B卫星
宽覆盖多光谱
16
m相机
电荷耦合元件
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职称材料
低轨道遥感相机光机热一体化分析及优化设计
被引量：
5
5
作者
刘朋朋
靳利锋
+1 位作者
赵慧
李妥妥
《红外技术》
CSCD
北大核心
2022年第6期614-621,共8页
低轨道卫星热环境复杂恶劣,对遥感相机光机结构的热性能提出了严格要求。本文提出了一种基于在轨温度场的光、机、热一体化仿真分析方法,以某低轨道卫星相机为例,分别采用Thermal Desktop、MSC Patran/Nastran、Code V构建热分析模型、...
低轨道卫星热环境复杂恶劣,对遥感相机光机结构的热性能提出了严格要求。本文提出了一种基于在轨温度场的光、机、热一体化仿真分析方法,以某低轨道卫星相机为例,分别采用Thermal Desktop、MSC Patran/Nastran、Code V构建热分析模型、结构有限元分析模型、光学分析模型,分析得出了相机单次成像时间内最极端工况下各反射镜的平移、倾斜及镜间距变化量等结构变形特性,计算了光学系统MTF的变化,并剖析了系统传函的主要影响因素。然后从主承力结构的结构参数出发进行了优化设计,优化结果表明主承力结构线胀系数在(5~5.5)×10^(-6)时系统热特性最优,系统传函满足指标要求。
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关键词
低轨道
光机结构
无热化设计
光机热一体化分析
MTF
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职称材料
题名
超低轨道遥感器高温度稳定性热控设计与验证
1
作者
赵慧
赵宇
宋欣阳
夏晨晖
靳利锋
伍婷婷
机构
北京空间机电研究所先进光学遥感技术北京市重点实验室
出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第1期167-177,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2202102)。
文摘
为保证遥感器优异的在轨成像品质和指向精度,需要遥感器的主要部件在全寿命周期内保持较高的温度稳定性,相比于常见的太阳同步轨道和地球静止轨道遥感器,超低轨道特殊的轨道环境和结构设计给遥感器实现高温度稳定性带来了新的挑战,热控设计的难点在于超低轨道恶劣多变外热流环境,温度敏感的扁平化结构、有限的重量功耗分配、高温度稳定性控温要求。热控设计通过系统级热控设计实现精密控温,应用多种热控措施包括热门机构抑制外部热流、精细化辐射热罩设计,通过高精度控温结构实现隔热均温与控温,精细化功率密度分配等,实现了高温度稳定性,为光学遥感主体提供良好的温度环境。经过平衡试验和在轨飞行验证,热控措施合理有效,能够很好地满足温度要求,遥感器主要部件可在全寿命周期内保持温度稳定性±0.2℃,有利保障了遥感器高质量成像任务,在未来复杂外热流遥感器高稳定性热控设计中具有很好的应用前景。
关键词
热控
超低轨道
温度稳定性
精密控温
遥感器
Keywords
thermal control
ultra-low orbit
temperature stability
precise thermal control
remote sensor
分类号
V423.4 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
“高分二号”卫星轻小型高分辨率相机技术
被引量：
13
2
作者
姜海滨
罗世魁
曹东晶
宗肖颖
黄伟
靳利锋
兰丽艳
机构
北京空间机电研究所
出处
《航天返回与遥感》
北大核心
2015年第4期25-33,共9页
基金
国家重大科技专项工程
文摘
"高分二号"卫星搭载的轻小型高分辨率相机首次采用了相机系统采样频率与光学截止频率之比接近1的三反同轴光学系统设计,相对孔径达到1/15,光机主体质量和体积约为传统方案的三分之一。解决了大口径超长焦距光学系统水平重力卸载装校、海量数据处理、结构和热应力稳定性、微振动抑制等一系列高分辨率相机研制难题。通过在轨测试,相机功能、性能全面满足研制要求,关键项目性能优于指标要求,内方位元素保持高精度稳定。文章论述的相机的设计、制造、装调等相关技术,可以为后续同类相机的研制提供参考。
关键词
高分辨率
多光谱
三反同轴
轻小型
设计
“高分二号”卫星
航天遥感
Keywords
high-resolution
multispectral
on-axis three-mirror system
high-density
design
GF-2 satellite
space remote sensing
分类号
TP732 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一种兼具卫星舱板功能的相机承力板设计
被引量：
2
3
作者
范俊杰
吕秋锋
宁晓周
靳利锋
任海培
机构
北京空间机电研究所
先进光学遥感技术北京市重点实验室
出处
《航天返回与遥感》
CSCD
北大核心
2021年第3期88-97,共10页
基金
民用航天十三五预研项目(D040401)
民用航天十三五三批(A0302)。
文摘
安装承力板对于保证相机结构稳定性、技术指标以及承受运输到发射阶段的各种力学环境具有重要作用。随着整星轻量化要求的提高,之前常用的单面承载构型已无法满足目前对承力板多功能化的迫切需求。文章针对某型号光学相机任务需要,通过优化整体成型的碳纤维加强框架布局,设计了一种兼具卫星舱板功能的双面承载相机承力板,提高整星的功能密度,降低整星质量和体积。该承力板在保证轻量化的前提下满足大长宽比(4∶1)和较高的稳定性要求,不仅可以支撑多台相机,还可以作为卫星的舱板承载卫星设备。有限元仿真和试验验证结果表明,承力板结构频率>100Hz,位置关系稳定性优于2′,质量比传统承力板减小50%,可以满足相机和卫星的要求。
关键词
复合材料
相机承力板
有限元
空间相机
Keywords
composite material
bearing plate of camera
finite element method
space camera
分类号
V414.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
环境减灾二号A/B卫星16 m相机设计与验证
被引量：
2
4
作者
吕秋峰
任海培
靳利锋
曹伟
蔡媛媛
机构
北京空间机电研究所先进光学遥感技术北京市重点试验室
出处
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2022年第3期49-54,共6页
基金
国家科技重大专项(No.2017ZX01013101-003)。
文摘
针对环境减灾二号A/B卫星环境评估、灾害监测、灾后恢复重建的需求,文章设计了一种单台地面分辨率优于16 m、对地幅宽大于200 km、5谱段推扫成像的空间遥感相机。该相机具有超大视场和轻小型等特点。经在轨验证,16 m相机各项指标满足设计要求,图像清晰、层次分明,在各类应用领域发挥了较大效能,可为农业、水土、森林资源普查及灾害、生态监测等提供参考。
关键词
环境减灾二号A/B卫星
宽覆盖多光谱
16
m相机
电荷耦合元件
Keywords
HJ-2A/B satellites
wide-swath multispectral
16m camera
CCD
分类号
V445.8 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
P236 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
低轨道遥感相机光机热一体化分析及优化设计
被引量：
5
5
作者
刘朋朋
靳利锋
赵慧
李妥妥
机构
北京空间机电研究所先进光学遥感技术北京市重点实验室
出处
《红外技术》
CSCD
北大核心
2022年第6期614-621,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(11874087)。
文摘
低轨道卫星热环境复杂恶劣,对遥感相机光机结构的热性能提出了严格要求。本文提出了一种基于在轨温度场的光、机、热一体化仿真分析方法,以某低轨道卫星相机为例,分别采用Thermal Desktop、MSC Patran/Nastran、Code V构建热分析模型、结构有限元分析模型、光学分析模型,分析得出了相机单次成像时间内最极端工况下各反射镜的平移、倾斜及镜间距变化量等结构变形特性,计算了光学系统MTF的变化,并剖析了系统传函的主要影响因素。然后从主承力结构的结构参数出发进行了优化设计,优化结果表明主承力结构线胀系数在(5~5.5)×10^(-6)时系统热特性最优,系统传函满足指标要求。
关键词
低轨道
光机结构
无热化设计
光机热一体化分析
MTF
Keywords
low-orbit
optical-mechanical structure
athermal design
integrated opto-mechanical-thermalanalysis
MTF
分类号
TN216 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超低轨道遥感器高温度稳定性热控设计与验证
赵慧
赵宇
宋欣阳
夏晨晖
靳利锋
伍婷婷
《红外与激光工程》
北大核心
2025
0
原文传递
2
“高分二号”卫星轻小型高分辨率相机技术
姜海滨
罗世魁
曹东晶
宗肖颖
黄伟
靳利锋
兰丽艳
《航天返回与遥感》
北大核心
2015
13
下载PDF
职称材料
3
一种兼具卫星舱板功能的相机承力板设计
范俊杰
吕秋锋
宁晓周
靳利锋
任海培
《航天返回与遥感》
CSCD
北大核心
2021
2
下载PDF
职称材料
4
环境减灾二号A/B卫星16 m相机设计与验证
吕秋峰
任海培
靳利锋
曹伟
蔡媛媛
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
5
低轨道遥感相机光机热一体化分析及优化设计
刘朋朋
靳利锋
赵慧
李妥妥
《红外技术》
CSCD
北大核心
2022
5
下载PDF
职称材料
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