遥感器CCD焦面组件热设计及其在模拟摄像中的温度变化.pdf

第11卷第4期 光学精密工程 v。1．1l N“ 2003年8月 0ptics and Precision Engineering Aug．2003 文章编号 l004—924X(2003)04．0184一03 遥感器CCD焦面组件热设计及其 在模拟摄像中的温度变化 丁延卫1，卢 锷2 (1．清华大学精密仪器与机械学系，北京100084； 2．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130022) 摘要：CCD焦平面是CCD遥感器的成像接收器件，对工作环境的温度水平和热稳定性有较高的要求。阐述了为使CCD 焦平面满足工作时的温度范围和温度波动要求所采取的被动热控制措施，该措施具有疏导焦平面产生的热量，防止过热 的能力，又能够在焦平面温度过低时将周围热量传导至焦平面，防止焦平面过冷。热平衡试验结果证明，采用的热设计 方法是有效的。利用回归方法分析了焦平面的温度变化规律，可用来预估其在后续模拟摄像过程中的温度变化。 关键词：遥感器；CCD焦平面；热设计；热试验 中图分类号：V447．3 文献标识码：A 。 Thermal design of CCD image plane grOupWare and its temperature tIhanges in picture taking of space remote sensor DING Yan_weil．LU E2 (1．DP户口r￡，nP扎￡o厂PrPcision J咒s￡r“7扎Pn芒n咒d MPcIlln，lics， Tsi，lg矗“口Uhi口Prsi￡y，BP巧幻49 100084，C^f7z口； 2．C．1l口竹gc^“竹j，zs￡i￡“￡口o，0p￡ics，Fi7le^心c^口以fcs口咒d P．}tysics， C^i，2PsP AcndP7竹y o，SciP，lcPs，C^口咒gc^“孢130022，C^i佗口) Abstract：CCD image plane groupware that receives images of a remote sensor is thermally designed to preVent its Very high or low temperature． The working modes of a remote sensor and thermal—control measures of CCD image plane groupware that meet the needs of environmental temperature and ther— mal stability are introduced． Based on thermal balance test of the remote sensor，temperature changes of CCD image plane groupware in the course of picture taking are analyzed by linear regression，and the effects of thermal control of the CCD image plane groupware are estimated． The rising speed of temperature of the CCD image plane groupware is about O．85℃／min，and the highest temperature in the course is below 24℃． Key words：space remote sensor；CCD image plane；thermal design；thermal balance test 引 —k 口 CCD组件是空间CCD遥感器的重要组成部 收稿日期：2003一04—21；修订日期：2003一05—10 分，主要由CCD焦面和CCD驱动器组成，其性能 的好坏直接影响遥感器的成像质量及能否正常工 作。众所周知，空间遥感器在轨运行期间处在严 酷的空间热真空环境中，使得CCD组件温度过高 第4期 丁延卫，等：遥感器cCD焦面组件热设计及其在模拟摄像中的温度变化 185 或者温度变化过快，对CCD组件性能有着较大影 响，因此需要对CCD组件进行认真细致的热分析 和热设计，提供满足性能指标的温度环境¨引。 热设计之前离不开热分析，而热设计之后又 离不开热试验。热分析为热设计提供了设计依 据，热试验不仅用来验证热设计的正确性，而且可 以用于指导热分析模型的修改‘引。 本文在热分析基础上，对CCD焦平面进行了 热设计，通过热平衡试验，利用回归方法，探讨了 CCD焦平面在模拟摄