【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航天热控，尤其涉及一种基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩。
技术介绍
1、在航天器姿态测量系统中，星敏感器是重要的高精度光学设备，其性能直接影响航天器的导航与控制精度。然而，由于星敏感器通常暴露于复杂的空间环境，其温度控制成为热控系统的关键挑战之一。尤其在近地轨道或高轨道运行中，遮光罩作为星敏感器的关键组件，其温度控制不仅关系到遮光罩本身的热稳定性，还影响星敏感器的光学对准精度。
2、现有的遮光罩通常采用铝合金和碳纤维材料的薄壁结构，其热容较小，主要温控措施包括对遮光罩组件进行分段设计，在遮光罩组件的前后段之间添加隔热垫、在遮光罩组件后段的表面贴加热片进行温度补偿，这些措施能够在一定程度上降低星敏感器的温度波动，但在应对强烈的太阳直射热流时，温度抑制效果有限，导致星敏感器的温度波动较大，难以满足高精度热控要求，进而影响星敏感器的测量精度。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术创造旨在提供一种基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，以解决现有的星敏感器遮光罩在应对太阳直射热流时热稳定性较差的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
3、一种基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，包括泡沫炭主体，在泡沫炭主体的孔隙内填充两种不同熔点的相变材料；石墨烯膜，石墨烯膜共固化在泡沫炭主体的外表面，将泡沫炭主体的外表面全部覆盖；加热片，加热片沿泡沫炭主体的周向和周向粘贴在石墨烯膜的外表面，形成不同的加热区域；热敏电阻，热
4、进一步的，两种相变材料分别为镓铟共晶合金和硫酸钠水合物，硫酸钠水合物位于镓铟共晶合金的外侧。
5、进一步的，星敏感器遮光罩还包括隔热垫，泡沫炭主体的底部通过隔热垫与星敏支架连接。
6、进一步的，隔热垫的上下表面分别形成凸台，隔热垫上表面的凸台与泡沫炭主体之间、隔热垫下表面的凸台与星敏支架之间分别填充有隔热垫片。
7、进一步的，隔热垫与隔热垫片均为聚酰亚胺材料。
8、进一步的，泡沫炭主体为筒状结构，在泡沫炭主体内表面对应于入口处的位置喷涂有ks-za白漆涂层。
9、进一步的，多层隔热组件的最外层为f46材料，其余层为mli材料。
10、进一步的，自适应温控算法调节加热片的输出功率的公式：
11、
12、其中，为加热片的输出功率；为星敏感器遮光罩的预设温度范围；为星敏感器遮光罩的实时温度，通过热敏电阻实时监测获得；为比例系数；为积分系数；为微分系数；为热流趋势增益系数；为外界热流变化趋势函数；为能耗优化系数；为当前能量消耗率。
13、进一步的，的取值范围为0.8~1.2，的取值范围为0.1~0.5，的取值范围为0.05~0.2，的取值范围为0.5~1.0，的取值范围为0.1~0.3。
14、与现有技术相比，本专利技术创造能够取得如下有益效果：
15、本专利技术在泡沫炭的孔隙内填充两种不同熔点的相变材料，泡沫炭的外侧粘贴石墨烯膜、石墨烯膜的外侧粘贴加热片和热敏电阻并包覆多层隔热组件，将导热增强技术、相变材料热能存储技术与自适应温度控制算法相结合，有效抑制和疏导遮光罩内表面的太阳直射热流，实现遮光罩的高热稳定性控制。
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1.一种基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，两种相变材料分别为镓铟共晶合金和硫酸钠水合物，硫酸钠水合物位于镓铟共晶合金的外侧。
3.根据权利要求1所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，还包括隔热垫，泡沫炭主体的底部通过隔热垫与星敏支架连接。
4.根据权利要求3所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，隔热垫的上下表面分别形成凸台，隔热垫上表面的凸台与泡沫炭主体之间、隔热垫下表面的凸台与星敏支架之间分别填充有隔热垫片。
5.根据权利要求4所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，隔热垫与隔热垫片均为聚酰亚胺材料。
6.根据权利要求1所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，泡沫炭主体为筒状结构，在泡沫炭主体内表面对应于入口处的位置喷涂有KS-ZA白漆涂层。
7.根据权利要求1所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，多层隔热组件的最外层为F46
8.根据权利要求1所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，自适应温控算法调节加热片的输出功率的公式：
9.根据权利要求8所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，的取值范围为0.8~1.2，的取值范围为0.1~0.5，的取值范围为0.05~0.2，的取值范围为0.5~1.0，的取值范围为0.1~0.3。
...【技术特征摘要】
1.一种基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，两种相变材料分别为镓铟共晶合金和硫酸钠水合物，硫酸钠水合物位于镓铟共晶合金的外侧。
3.根据权利要求1所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，还包括隔热垫，泡沫炭主体的底部通过隔热垫与星敏支架连接。
4.根据权利要求3所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，隔热垫的上下表面分别形成凸台，隔热垫上表面的凸台与泡沫炭主体之间、隔热垫下表面的凸台与星敏支架之间分别填充有隔热垫片。
5.根据权利要求4所述的基于泡沫炭和相变材料的星敏感器遮光罩，其特征在于，隔热垫与隔热垫片均...
【专利技术属性】
技术研发人员：于善猛，江帆，朱磊，关洪宇，王蕾，刘春宇，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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