大型太陽(yáng)模擬器研制技術(shù)綜述

楊林華

（北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所，北京 100094）

0 引言

太陽(yáng)模擬器能夠較準(zhǔn)確地模擬太陽(yáng)輻照的準(zhǔn)直性、均勻性和光譜特性，具有較高的空間外熱流模擬精度。太陽(yáng)模擬器主要用于航天器的熱平衡試驗(yàn)、熱控涂層特性試驗(yàn)和材料老化試驗(yàn)，特別適用于外形復(fù)雜、伸展在外空間的大型天線和探測(cè)器的熱平衡試驗(yàn)，能夠有效地驗(yàn)證航天器的熱設(shè)計(jì)。另外，太陽(yáng)模擬器可以利用光屏模擬空間瞬變外熱流，以開(kāi)展瞬變熱流試驗(yàn)；還可以借助于運(yùn)動(dòng)模擬器模擬不同太陽(yáng)入射角輻照下的熱平衡試驗(yàn)，具有良好的適應(yīng)性。

各國(guó)際航天大國(guó)及組織均建有大型太陽(yáng)模擬器，如：美國(guó)JPLSS15B太陽(yáng)模擬器[1]，有效輻照面達(dá)到φ4 600 mm，其不均勻度為4%；歐洲ESTEC大型太陽(yáng)模擬器（如圖1所示）[2]，有效輻照體積為φ6 050 mm×6 000 mm，輻照面不均勻度為4%；日本筑波空間中心大型太陽(yáng)模擬器[3]，輻照體積為φ6 000 mm×6 000 mm，面不均勻度為5%。此外，俄羅斯、德國(guó)IABG、法國(guó)INTESPACE和印度也建有大型太陽(yáng)模擬器[4]，在新型航天器的研制中發(fā)揮著重要作用。

隨著我國(guó)載人航天工程、探月工程等國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)工程的開(kāi)展，結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜的航天器越來(lái)越多，特別是探月工程三期任務(wù)中的多個(gè)探測(cè)器，利用太陽(yáng)模擬器進(jìn)行熱平衡試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，使用太陽(yáng)模擬器進(jìn)行熱試驗(yàn)的需求不斷增強(qiáng)。因此，研制大型太陽(yáng)模擬器，提升我國(guó)研發(fā)保障能力勢(shì)在必行。由于大型太陽(yáng)模擬器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、研制技術(shù)難度大、研制周期長(zhǎng)，涉及光、機(jī)、電等多學(xué)科、多領(lǐng)域，有必要開(kāi)展相關(guān)技術(shù)的跟蹤研究。本文將對(duì)大型太陽(yáng)模擬器研制過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上提出我國(guó)大型太陽(yáng)模擬器研制的技術(shù)方案。

圖1 ESTEC大型太陽(yáng)模擬器Fig. 1 ESTEC large solar simulator

1 關(guān)鍵技術(shù)研究

太陽(yáng)模擬器是光、機(jī)、電一體化的多系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)備，由光機(jī)系統(tǒng)、光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)、光學(xué)裝校系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電源與控制系統(tǒng)等組成。

1.1 光源及燈室

1.1.1 光源選擇

太陽(yáng)模擬器光源主要有碳弧燈、汞氙燈和短弧氙燈等，其中短弧氙燈具有色溫高、亮度大、容易點(diǎn)燃、其光譜分布與太陽(yáng)光譜相似等優(yōu)點(diǎn)，是理想的太陽(yáng)模擬器光源。大型太陽(yáng)模擬器普遍選用大功率氙燈，例如美國(guó)JPLSS15B使用了37只20 kW的氙燈， ESTEC太陽(yáng)模擬器選用了19只20 kW（可換成25 kW或32 kW）的氙燈，我國(guó)KM4太陽(yáng)模擬器使用了13只25 kW短弧氙燈。使用大功率氙燈可減少其使用數(shù)量，有助于簡(jiǎn)化燈室結(jié)構(gòu)；但是氙燈的陰極、陽(yáng)極需要采用高壓水冷卻，致使氙燈單元結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜（見(jiàn)圖2）。高壓水流動(dòng)使水管振動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力和密封法蘭熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力作用于氙燈的泡殼，易使其發(fā)生炸裂。2004年，北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所在進(jìn)行25 kW氙燈點(diǎn)燃試驗(yàn)時(shí)，氙燈電源關(guān)閉時(shí)并未發(fā)現(xiàn)異常，但氙燈泡殼在恢復(fù)到常溫后出現(xiàn)了裂紋。分析認(rèn)為這是由于冷卻密封法蘭熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力作用到氙燈泡殼所致。

圖2 大功率氙燈單元Fig. 2 High power xenon lamp unit

近幾年，國(guó)內(nèi)研制的大、中型太陽(yáng)模擬器多選用5～10 kW的中等功率氙燈。其原因是可采用風(fēng)冷卻方式，可以降低太陽(yáng)模擬器的使用風(fēng)險(xiǎn)。1.1.2 氙燈點(diǎn)燃方式

氙燈處于垂直狀態(tài)點(diǎn)燃時(shí)（如圖3所示），燈弧穩(wěn)定且安全，因此是理想的點(diǎn)燈狀態(tài)。若要得到水平輸出光束，則需要增加平面反射鏡來(lái)改變光的方向。由于反射鏡處在較強(qiáng)的輻照位置，鏡面易受熱變形而影響太陽(yáng)模擬器光束的光譜特性；同時(shí)，反射鏡表面還將有15%的能量損失。

大型太陽(yáng)模擬器采用傾斜點(diǎn)燃氙燈時(shí)（如圖4所示），氙燈與水平面所成的傾角約在0°～20°之間，這樣可省去折光平面反射鏡，從而避免了15%的能量損失。

氙燈點(diǎn)燃時(shí)燈弧處于熔融狀態(tài)，因此傾斜點(diǎn)燃的氙燈燈弧會(huì)受地球重力影響而產(chǎn)生弧飄，從而影響太陽(yáng)模擬器的穩(wěn)定性。為此，北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所的KFTA太陽(yáng)模擬器曾設(shè)計(jì)了磁場(chǎng)穩(wěn)弧技術(shù)，但在實(shí)際使用中燈弧的穩(wěn)定性很好，磁場(chǎng)穩(wěn)弧技術(shù)并未被啟用，太陽(yáng)模擬器的穩(wěn)定性就已達(dá)到±0.5%的高水平。

圖3 垂直點(diǎn)燃氙燈Fig. 3 Vertical ignition of xenon lamp

圖4 傾斜點(diǎn)燃氙燈Fig. 4 Inclined ignition of xenon lamp

1.1.3 大功率短弧氙燈的點(diǎn)燃

短弧氙燈為高壓氙氣體放電光源，它由鎢陽(yáng)極、鈰鎢（或釷鎢）陰極和石英泡殼組成。當(dāng)氙燈在高頻高壓激發(fā)點(diǎn)燃時(shí)，陰極發(fā)射電子激發(fā)氙氣電離，產(chǎn)生強(qiáng)烈的弧光放電[5]。大功率氙燈的電源為小電壓大電流，而觸發(fā)電壓高于點(diǎn)燃后維持工作的電壓，如25 kW氙燈工作時(shí)的電壓/電流為60 V/450 A，而觸發(fā)電壓為20～30 kV的高壓，因此需要研制由高頻變壓器組成的觸發(fā)器。因此，氙燈周?chē)骷仨毑扇〗^緣防護(hù)措施，以避免高壓擊穿。同時(shí)，為了保證太陽(yáng)模擬器的穩(wěn)定性，氙燈電源的電流穩(wěn)定性要求優(yōu)于±0.05%。

1.2 光學(xué)系統(tǒng)

進(jìn)行太陽(yáng)模擬器光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，主要從兩方面考慮：一是提高試驗(yàn)輻照體積的輻照均勻性；二是提高氙燈光能的利用率[6]，并不把消除系統(tǒng)像差、提高成像質(zhì)量作為主要目的。在輻照面積、準(zhǔn)直角和焦距等確定后，依據(jù)拉氏不變量?jī)?yōu)化聚光系統(tǒng)、光學(xué)積分器和準(zhǔn)直鏡參數(shù)。目前的太陽(yáng)模擬器大多采用無(wú)遮擋、可得到優(yōu)質(zhì)光束性能參數(shù)的離軸準(zhǔn)直系統(tǒng)（如圖5所示）。準(zhǔn)直型太陽(yáng)模擬器由氙燈、聚光系統(tǒng)、光學(xué)積分器和準(zhǔn)直系統(tǒng)等組成，如對(duì)光譜有特殊要求時(shí)還需增加濾光片。其工作原理為氙燈發(fā)出的光經(jīng)由聚光鏡會(huì)聚并發(fā)射到光學(xué)積分器場(chǎng)鏡，形成所要求的輻照度分布，該分布經(jīng)投影鏡對(duì)稱(chēng)分割后，均勻疊加在準(zhǔn)直鏡焦面上[6]，再經(jīng)準(zhǔn)直鏡投射到試驗(yàn)輻照面上，形成均勻的輻照體積。

圖5 離軸準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)Fig. 5 Off-axis collimation system

1.2.1 準(zhǔn)直鏡

準(zhǔn)直鏡是準(zhǔn)直型太陽(yáng)模擬器的關(guān)鍵組件，其作用是產(chǎn)生平行光束，并保證沿光軸方向在一定深度內(nèi)的輻照均勻性。準(zhǔn)直鏡焦點(diǎn)與積分器投影鏡重合。準(zhǔn)直鏡設(shè)計(jì)時(shí)不對(duì)像差進(jìn)行嚴(yán)格校正，而是以滿足輻照度和輻照體積均勻性為前提，應(yīng)選擇合理的相對(duì)孔徑（D/f）值。對(duì)于大型太陽(yáng)模擬器，為降低加工成本和加工難度，準(zhǔn)直鏡多采用球面反射鏡；大口徑的準(zhǔn)直鏡則采用多個(gè)小口徑金屬球面反射鏡拼接而成。因此，眾多單元加工過(guò)程中檢驗(yàn)、裝校成為研制工作中的關(guān)鍵控制點(diǎn)。

準(zhǔn)直鏡口徑D0由公式

確定，式中：D為均勻輻照面直徑，mm；L為準(zhǔn)直鏡到均勻輻照面的距離，mm；θ為準(zhǔn)直角，°。

需要注意的是，在進(jìn)行離軸式準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將試驗(yàn)體積設(shè)計(jì)在可避免試件表面二次反射的區(qū)域內(nèi)。

1.2.2 光學(xué)積分器

太陽(yáng)模擬器光學(xué)系統(tǒng)不同于一般的照明系統(tǒng)，無(wú)法采用被照面和聚光系統(tǒng)出瞳相重合或共軛的照明方法，只能由光學(xué)積分器獲得均勻照明。光學(xué)積分器一般為對(duì)稱(chēng)式，其工作原理如圖6所示，由場(chǎng)鏡和投影鏡構(gòu)成，場(chǎng)鏡和投影鏡由許多元素透鏡組成。投影鏡位于聚光鏡第二焦面處，聚光鏡的出瞳位于場(chǎng)鏡準(zhǔn)直鏡Ⅰ的焦面上。投影鏡組相應(yīng)光學(xué)通道的透鏡和準(zhǔn)直透鏡Ⅱ?qū)?chǎng)鏡元素透鏡的像重疊在準(zhǔn)直透鏡Ⅱ的焦面上，實(shí)現(xiàn)光瞳重合。被分割的像補(bǔ)償疊加，以改善輻照均勻性。在進(jìn)行積分器設(shè)計(jì)時(shí)，孔徑利用率是影響光能利用效率的重要指標(biāo)。光學(xué)積分器處于光密度大、溫度高的位置，使得元素鏡與場(chǎng)鏡、投影鏡之間的粘貼工藝難度很大。小型太陽(yáng)模擬器采用光膠工藝可滿足使用要求；而大型太陽(yáng)模擬器光學(xué)積分器所承受的能量密度更大，僅采用光膠工藝在使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)元素鏡與場(chǎng)鏡、投影鏡分離的現(xiàn)象。因此，大型太陽(yáng)模擬器光學(xué)積分器元素鏡與場(chǎng)鏡、投影鏡之間的固定應(yīng)通過(guò)機(jī)械固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以保證積分器的正常工作。

圖6 對(duì)稱(chēng)式光學(xué)積分器工作原理示意Fig. 6 Principle of symmetric optical integrator

1.3 聚光系統(tǒng)

基于短弧氙燈發(fā)光的軸對(duì)稱(chēng)性，由于橢球反射鏡具有高效率的聚光效果及2個(gè)焦點(diǎn)的物理特性，使其成為太陽(yáng)模擬器理想的光源聚光鏡。聚光鏡的聚光工作原理見(jiàn)圖 7，其外形尺寸由下列公式計(jì)算獲得。式中：R0為頂點(diǎn)曲率半徑，R0=2f1f2/(f1+f2)；e為離心率，e=(f1-f2)/(f1+f2)；f2為第二焦距，f2=M0f1；f1為第一焦距；M0為近軸成像倍率；u為孔徑角。

圖7 聚光鏡外形尺寸示意Fig. 7 Principle of the collection mirror

當(dāng)選定f1，f2和u值時(shí)，即可求出橢球聚光鏡方程，其光利用率ke可由公式

計(jì)算獲得，式中：um、uc分別為第一焦點(diǎn)發(fā)射到聚光鏡大開(kāi)口、小開(kāi)口邊緣的光線與聚光鏡對(duì)稱(chēng)軸的夾角；(um-uc)為聚光鏡會(huì)聚角；I(u)為氙燈在u角度方向上的發(fā)光強(qiáng)度。

1.4 光學(xué)系統(tǒng)裝校

光學(xué)系統(tǒng)裝校是大型太陽(yáng)模擬器研制過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)之一。它通過(guò)氙燈離焦、積分器調(diào)節(jié)和準(zhǔn)直鏡旋轉(zhuǎn)等手段，將各光學(xué)元件按照光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行安裝、調(diào)試，使太陽(yáng)模擬器的性能參數(shù)達(dá)到最佳技術(shù)狀態(tài)[7]。大型太陽(yáng)模擬器光學(xué)裝校的技術(shù)難點(diǎn)在于：一是光學(xué)組件數(shù)量眾多，如俄羅斯大型太陽(yáng)模擬器由12套離軸準(zhǔn)直鏡部件拼接而成，可獲得6 000 mm×22 000 mm的巨大輻照面，每一套準(zhǔn)直鏡部件又由49塊單元鏡拼接組成，因此共有588塊單元鏡組成；二是涉及空間區(qū)域廣，涵蓋容器內(nèi)外；三是裝校周期長(zhǎng)，除了準(zhǔn)直鏡的裝校，還有燈室、積分器及光學(xué)窗口的裝校，而大型太陽(yáng)模擬器的燈室為多燈系統(tǒng)，其裝校十分困難。

受裝?，F(xiàn)場(chǎng)的約束，研制巨大口徑的平光管或采用標(biāo)準(zhǔn)平反鏡的自校準(zhǔn)方法都是不現(xiàn)實(shí)的，而根據(jù)球面反射鏡球心無(wú)像差的特性，以球心自校準(zhǔn)每塊準(zhǔn)直鏡單元的裝校方法簡(jiǎn)單易行，可以保證精度。例如，ESTEC太陽(yáng)模擬器采用該方法裝校（如圖8所示）時(shí)，在準(zhǔn)直鏡的球心位置放置能夠旋轉(zhuǎn)的激光準(zhǔn)直儀，向每一塊準(zhǔn)直單元鏡發(fā)射激光束，并調(diào)整單元鏡使反射光沿原路返回，逐一調(diào)整全部反射鏡單元后，再將準(zhǔn)直鏡整體旋轉(zhuǎn)14.5°，即裝校完畢。

圖8 ESTEC太陽(yáng)模擬器準(zhǔn)直鏡裝校方法示意Fig. 8 Pinciple of assembly and adjustment for the collimator of ESTECsolar simulator

如果準(zhǔn)直鏡在結(jié)構(gòu)上無(wú)法旋轉(zhuǎn)，則利用平行光入射到準(zhǔn)直鏡后會(huì)聚于焦點(diǎn)的原理進(jìn)行裝校，用相互平行的激光束代替平行光，放置在準(zhǔn)直鏡的前方，根據(jù)會(huì)聚光斑逐塊調(diào)節(jié)單元鏡。

在大型太陽(yáng)模擬器的光學(xué)裝校過(guò)程中，建立光學(xué)裝?；鶞?zhǔn)并保持穩(wěn)定是確保裝校精度的關(guān)鍵。

1.5 性能參數(shù)測(cè)量

太陽(yáng)模擬器主要性能參數(shù)包括均勻輻照試驗(yàn)體積、輻照度、輻照不均勻度、輻照不穩(wěn)定度、準(zhǔn)直角及光譜匹配等。性能參數(shù)測(cè)量在大氣環(huán)境下、太陽(yáng)模擬器啟動(dòng)30 min穩(wěn)定后進(jìn)行。不論太陽(yáng)模擬器大小，測(cè)量方法基本相同。

大型太陽(yáng)模擬器的均勻性測(cè)試儀安裝在真空容器內(nèi)，且一般要求在30 min內(nèi)完成測(cè)量，故均勻性測(cè)試儀的設(shè)計(jì)難度較大。均勻性測(cè)量一般采用相對(duì)測(cè)量的方法，探測(cè)器選用太陽(yáng)能電池片。為消除探測(cè)器的溫度效應(yīng)，需要對(duì)其進(jìn)行溫度控制。探測(cè)器在被測(cè)面上的掃描一般按照極坐標(biāo)或直角坐標(biāo)所確定的軌跡進(jìn)行。在極坐標(biāo)系下，探測(cè)器以被測(cè)面的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，呈放射狀地逐個(gè)圓環(huán)掃描采集圓形輻照面內(nèi)的有效數(shù)據(jù)，但采樣間隔不均勻，靠近中心的測(cè)點(diǎn)較密集，遠(yuǎn)離中心的測(cè)點(diǎn)較稀疏，因而影響了對(duì)整個(gè)輻照面內(nèi)均勻性的評(píng)價(jià)精度。在直角坐標(biāo)系中，探測(cè)器沿直線在x、y方向等間隔掃描，獲得被測(cè)面內(nèi)均勻的數(shù)據(jù)分布。但對(duì)于圓形輻照面，在x、y方向掃描會(huì)獲得輻照面以外的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)需要通過(guò)軟件系統(tǒng)加以剔除。等間隔采樣能更準(zhǔn)確地反映輻照面的均勻特性，因此實(shí)際測(cè)量中多選用直角坐標(biāo)系的二維掃描方式。

1.6 冷卻

大型太陽(yáng)模擬器光學(xué)系統(tǒng)光利用效率k由公式

計(jì)算，式中：1k為氙燈電光轉(zhuǎn)換效率；2k為聚光鏡收集效率；3k為聚光鏡反射率；4k為光學(xué)積分器孔徑利用率；5k為光學(xué)積分器的裝配效率；6k為投影鏡、場(chǎng)鏡和窗口鏡透過(guò)率；7k為準(zhǔn)直鏡反射率；8k為準(zhǔn)直鏡裝配效率。

氙燈發(fā)射的光經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)后，只有約20%到達(dá)輻照面，大量的光能在傳輸中損失。損失的光能將以熱的形式嚴(yán)重影響氙燈及光機(jī)系統(tǒng)的工作，因此，冷卻系統(tǒng)是太陽(yáng)模擬器的重要組成部分。氙燈的陰/陽(yáng)極采用高壓水冷或風(fēng)冷，氙燈泡殼采用風(fēng)冷，聚光鏡、光學(xué)積分器和窗口鏡一般采用低壓水冷。

2 KM6太陽(yáng)模擬器方案設(shè)想

KM6太陽(yáng)模擬器配置在KM6大型空間環(huán)模設(shè)備上，在KM6主容器建設(shè)時(shí)，即初步確定了太陽(yáng)模擬器的總體方案，并依據(jù)該方案建設(shè)了太陽(yáng)模擬器用輔容器以及光錐。KM6太陽(yáng)模擬器的均勻輻照體積為φ5 000 mm ×4 000 mm，輻照度可達(dá)到1.3個(gè)太陽(yáng)常數(shù)，到達(dá)試驗(yàn)區(qū)的輻照光線為水平方向。根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求，KM6太陽(yáng)模擬器最初采用垂直點(diǎn)燈方案，由運(yùn)動(dòng)模擬器、光機(jī)系統(tǒng)、光學(xué)測(cè)量與裝校系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和電源與控制系統(tǒng)等組成。其光學(xué)系統(tǒng)為先進(jìn)的離軸準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，由燈室、平面反射鏡、光學(xué)積分器、真空密封窗口鏡和準(zhǔn)直鏡組成。光源為25 kW水冷短弧氙燈，燈室由19個(gè)聚光鏡單元組成。燈室放置在KM6試驗(yàn)室的地下室，經(jīng) 45°平面反射鏡將輸出光線改變?yōu)樗椒较?，如圖9所示。

圖9 垂直點(diǎn)燃氙燈方案Fig. 9 Vertical ignition of xenon lamp

然而隨著近年來(lái)氙燈技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)大、中型太陽(yáng)模擬器研制中一般選用中等功率（5～10 kW）的氙燈，例如：北京航天長(zhǎng)征飛行器研究所在研的輻照面為φ5 000 mm的大型太陽(yáng)模擬器，采用25只10 kW氙燈作為光源；上海衛(wèi)星工程研究所研制的輻照面為φ1 000 mm的中型太陽(yáng)模擬器，采用3只10 kW氙燈作為光源；北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所研制的輻照面為φ600 mm的中型太陽(yáng)模擬器，采用1只10 kW氙燈作為光源。目前所使用的 10 kW 氙燈中性能最好的是德國(guó)OSRAN的氙燈，其性能穩(wěn)定，采用了去臭氧技術(shù)措施，節(jié)省了太陽(yáng)模擬器的除臭系統(tǒng)，被廣泛使用。另外，10 kW的氙燈已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

基于上述情況，北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所在啟動(dòng) KM6太陽(yáng)模擬器研制時(shí)，對(duì)原總體方案進(jìn)行了深入研究和優(yōu)化，方案優(yōu)化的重點(diǎn)在燈室。根據(jù)KFTA太陽(yáng)模擬器成功采用水平點(diǎn)燃10 kW氙燈所取得的經(jīng)驗(yàn)，KM6太陽(yáng)模擬器擬選用OSRAN 10 kW氙燈作為光源，并采用水平點(diǎn)燃氙燈方案，可省去折光平面反射鏡，從而避免15%的能量損失，如圖10所示。

圖10 水平點(diǎn)燃氙燈方案Fig. 10 Horizontal ignition of xenon lamp

由于KM6太陽(yáng)模擬器的建設(shè)必須與KM6主容器建設(shè)時(shí)預(yù)留的接口及安裝空間相配合，而方案改變后需要在試驗(yàn)室一層預(yù)留較大的空間來(lái)放置燈室，周?chē)暮ぶ评湎到y(tǒng)能否搬遷、基建能否改造等各方面因素還需結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行深入的可行性研究。

3 結(jié)束語(yǔ)

大型太陽(yáng)模擬器研制中的輻照度計(jì)算、均勻性計(jì)算和測(cè)控技術(shù)等也是重要研究?jī)?nèi)容，本文因篇幅所限不作論述。北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所經(jīng)過(guò) KM6太陽(yáng)模擬器研制的先期技術(shù)攻關(guān)，已掌握了太陽(yáng)模擬器的相關(guān)技術(shù)；同時(shí)，經(jīng)過(guò) KFTA等多個(gè)中小型太陽(yáng)模擬器的研制，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。盡管大型太陽(yáng)模擬器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度大，但國(guó)內(nèi)的技術(shù)儲(chǔ)備和科技水平已經(jīng)具備研制大型太陽(yáng)模擬器的實(shí)力，開(kāi)展 KM6大型太陽(yáng)模擬器研制的時(shí)機(jī)已成熟。

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[1]Eddy R. Design and construction of the JPL SS15B solar simulator[R]. JPL Internal Document, 1968-01

[2]Brinkman P W. Main characteristics of the large space simulatorat ESA/ESTEC[C]// LLS(II), 13thSSC, 1984:30-51

[3]Naukamura Y, Tomita T. 13 m diameter space simulation test facility, ESA SP 304[R], 1990-09: 107-112

[4]楊林華, 李竑松. 國(guó)外大型太陽(yáng)模擬器研制技術(shù)概述[J]. 航天器環(huán)境工程, 2009, 26(2): 162-167

Yang Linhua, Li Hongsong. The development of large solar simulators in the world[J]. Spacecraft Environment Engineering, 2009, 26(2):162-167

[5]黃本誠(chéng). 空間環(huán)境工程學(xué)[M]. 北京: 宇航出版社, 1993[6]張容, 李竑松, 向艷紅, 等. FTA 太陽(yáng)模擬器研制技術(shù)[J]. 航天器環(huán)境工程, 2009, 26(6): 548-553

Zhang Rong, Li Hongsong, Xiang Yanhong, et al.Development of KFTA solar simulator[J]. Spacecraft Environment Engineering, 2009, 26(6): 548-553

[7]楊林華, 范寧, 史瑞良. 太陽(yáng)模擬器拼接式準(zhǔn)直鏡的裝校技術(shù)[J]. 航天器環(huán)境工程, 2005, 22(6): 342-345

Yang Linhua, Fan Ning, Shi Ruiliang. Adjustment method for collimating mirror of KM6 solar simulator[J]. Spacecraft Environment Engineering,2005, 22(6): 342-345