Методы расчета теплового режима оптико-электронных приборов

• Автор: Ушаковская, Елена Дмитриевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 234 c. : ил

I. Анализ температурных полей оптико-электронных приборов

1.1. Структура и классификация 08П

I.E. Системы обеспечения теплового режима ОЭП

1.3. Иерархический принцип компоновки ОЭП

1.4. Поэтапное моделирование оптико-электронных приборов

1.5. Тепловые и математические модели ОЭП

Выводы

Е. Анализ теплового режима в системах тел

5.1. Постановка задачи

S.E. Одномерные области без источников тепловыделения

5.3. Одномерные области с распределенными источниками теплоты

Е.4. Анализ теплового режима в двух- и трехмерных областях 54 Выводы
3. Анализ влияния теплового режима на работу оптико-электронных приборов
3.1. Влияние теплового режима на передаточные функции ОЭП
и полезный сигнал
3.Е. Влияние теплового режима на шумы и собственное излучение в ОЭП
3.3. Влияние теплового режима на решение задач обнаружения, слежения, измерения и на качество изображения
3.4. Последовательность анализа влияния теплового режима . 97 Выводы
4. Анализ погрешности

4.1. Постановка задачи

4.Е. Поэтапный анализ погрешности

4.3. Статистический анализ погрешности
4.4. Оценка погрешности методики расчета
4.5. Определение допустимых погрешностей
Выводы
5. Тепловой режим телекамеры "Вега"
5.1. Описание конструкции и режимов работы
5.В. Поэтапное моделирование теплового режима телекамеры
"Вега"
5.3. Расчет исходной информации
5.4. Реализация математических моделей
5.5. Анализ погрешности
Выводы
6. Тепловой режим ОБП с криогенным охлаждением
6.1. Описание конструкции и режимов работы
6.2. Поэтапное моделирование прибора
6.3. Расчет исходной информации
6.4. Анализ теплового режима при импульсных тепловых воздействиях
6.5. Реализация математических моделей
6.6. Анализ погрешности результатов расчетов
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение I
Приложение

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Оптико-электронными называют приборы, с помощью которых сведения о размере, форме, положении и энергетическом состоянии объекта наблюдения, содержащиеся в потоке излучения, извлекаются путем специальной обработки и преобразования в электрический сигнал, который также затем обрабатывается с целью выделения из шумов и последующей регистрации [1]
Оптико-электронные приборы (ОБП) нашли широкое применение в науке и технике. Их применяют для измерения различных физических и геометрических параметров, для определения положения объектов в пространстве, для управления различными технологическими процессами и т.д.
Освоение космоса открывает новые области использования оптико-электронных приборов. К ним можно отнести: прогнозирование погоды на Земле, связь в космосе, обследование ресурсов Земли, исследование других планет и их естественных спутников, ориентацию космических кораблей, проведение коррекции орбиты и осуществление посадки космического аппарата и т.д. При этом ОБП часто вынуждены работать в неблагоприятных условиях (низкая или высокая температура окружающей среды, вакуум, излучение Солнца иди планет и т.д.).
Вместе с тем, как будет показано ниже, тепловой режим оказывает существенное влияние как на работу отдельных узлов, так и на весь прибор в целом. Нарушение теплового режима приводит к искажению полезного сигнала, к появлению шумов в приборе, что в свою очередь влияет на качество работы прибора. Вместе с тем для большинства ОБП характерны высокие требования к точности и надежности работы. Поэтому обеспечение нормального режима является одной из главных задач при проектировании ОБП.

сформулированные в предыдущем параграфе.
Тогда температурное поле стержня описывается дифференциальным уравнением теплопроводности [эбЗ
а ы/ц.
Г = б, /Ау,
где V и ^ объем и площадь поперечного сечения стержня; Çjj- - суммарная тепловая проводимость от цилиндрической поверхности стержня; Q (х ) - тепловой поток, выделяющийся в сечении X стержня.
Решение уравнения(2.18)имеет вид [8бД :
(Лх)=^ ’р/х — t-t-Ç Ф Ф
Ïll w ^ J w
(2.19)
где W - Вронскиан , равный
w = % - % % ■ (2.20)
ip | a -foc
Если ^ = В и ‘ z = G , то А/ =-2ê
Подставляя выражения для 4^ , 4г и U/ в(2.19) получим: gx -ёх [У'(х)^СА& +■ Cj,в
(2.21)
где -g* X Ц
1=^-5 Ь(х)е dx, ' 2М| X