张　帆，李景林，孙　斌，张　军，王书新

(中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033)



非对称空间光学遥感器主动热控系统多目标优化设计

张帆*，李景林，孙斌，张军，王书新

(中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033)

摘要：针对大口径、离轴、非对称结构的空间光学遥感器主动热控功率最小分配的难题，提出一种基于多目标遗传算法的功率优化方法。首先根据空间相机结构建立有限元模型。然后，凭借设计者的经验，根据相机结构特点及大致热分布规律，初步划分热控区域，规划设计变量和目标变量。之后，将设计变量和目标变量代入多目标遗传算法求出Pareto最优解集。最后，在最优解集中选出合适的功率分配代入到仿真模型中进行计算，得到优化后的功率分配及温度场。对某离轴三反空间相机进行了功率优化和地面热平衡试验。经TMG仿真计算，优化后整机波动范围在低温工况和高温工况分别降低了4.76%和35.7%，并且总功耗降低了6.85%。经地面热平衡试验表明，整机温度场温差控制在±0.5 ℃以内，满足±2℃的指标要求。

关键词:遥感器；热设计；多目标遗传算法

1引言

随着空间光学遥感器技术的不断发展，为实现遥感器体积小、重量轻、大视场、高分辨力的特点，非对称离轴光学系统已经成为空间光学遥感器的重要发展趋势[1]。同轴光学系统的优点是圆周对称，从结构设计、加工装调和空间热控等各方面难度小，缺点是视场小，难以实现宽覆盖高分辨成像的要求。……