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CO2探测仪是碳卫星上的有效载荷,也是我国首台温室气体探测仪,其上携带了两个红外探测器,红外谱段分别为1610nm和2060nm。探测仪观测模式多,单轨姿态变化多,红外探测器组件作为舱外设备不仅工作环境复杂多变,而且内热源工作时间长、功耗大、目标温度低,这些热环境条件的制约,使得红外探测器组件的热控设计困难较大。如何利用合理可行的方案解决红外探测器组件的热控难题,使其满足正常工作的温度要求,是本文的主要研究内容。首先,概述了课题研究的背景及意义,介绍了近年来国内外气象、资源、对地观测及军用遥感等重要卫星系列中,红外探测器的应用以及对其散热所采取的热控措施。接着,介绍了CO2探测仪及其红外探测器组件的结构和工作模式,通过真空暗场环境试验及信噪比分析,确定了红外探测器组件的控温目标,并结合探测器组件的位置以及外热流分析总结出了探测器组件的热控难点。根据以上分析提出了“主动热控与被动热控相结合,主动热控精密控制”的热控方案,并利用散热器加强散热;同时对散热器进行了设计及优化。然后,根据探测仪的姿态和工作模式,确定高低温工况,并对探测器组件在整机条件下进行了热分析计算,结果表明高温工况时红外探测器外壳的温度范围约为-30.9℃-24.8℃,低温工况时红外探测器外壳的温度范围约为-31.0℃-26.0℃,以上温度都满足热控指标需求。此外,还对探测仪进行了热平衡试验,试验结果表明低温工况时红外探测器外壳的温度范围约为-30.9℃-29.4℃,高温工况时红外探测器外壳的温度范围约为-30.1℃-21.6℃,温度基本满足控温指标要求,说明了探测器组件热控系统设计的合理性和热分析的正确性。最后对红外成像电箱进行了电热分析,首先对器件进行了合理的热设计,同时也对电箱外壳以及PCB板做了热设计,通过热分析计算出热设计后器件的温度值,计算结果表明各器件的温度在26.6℃29.6℃之间,满足设计要求,验证了热设计的合理性。