本文主要讨论了空间激光通信载荷热学性能仿真模型的修正及其在轨可靠性验证，以下是详细总结：

研究背景与目的：

背景：随着航天任务深化及星链计划实施，高精度星间激光通信成为关键技术。然而，复杂空间热环境下，航天器周期性高低温交变导致光学载荷热变形，影响激光通信系统的光束指向精度和稳定性。

目的：提出基于在轨温度数据的仿真模型修正与验证方法，解决热仿真与在轨实际情况不准确导致的载荷热失控问题。

研究方法与步骤：

建立载荷物理场热仿真模型：分析热作用下内部温度敏感元器件的温度变化及波动情况。

采用贝叶斯反演算法：结合热真空实验数据，动态修正仿真模型的边界条件与材料参数，提升模型与实测数据的吻合度（误差由15%降至5%以内）。

在轨实测数据验证：通过激光通信终端在轨实测数据验证修正模型的有效性。

空间激光通信载荷结构与设计：

模块化设计：整机外形尺寸为600mm×400mm×80mm，集成4个独立通信终端。

分层式热控架构：热控系统与光学系统集成于设备正上方，电子学系统布置于正下方。

复合热管理方案：采用多层隔热材料、导热铜排、冷板、热管和散热板。

热仿真建模与网格划分：

模型简化原则：材料属性处理、边界条件特殊处理和几何特征简化，保证计算效率与关键区域温度场计算精度。

多材料与接触场数学模型：使用傅里叶热传导定律、接触热阻经验公式推导，处理多种材料及细小结构。

网格划分策略：对镜片等进行3D四面体实体网格划分，对镜筒、光学平台等进行2D四边型网格划分，确保网格质量与求解精度。

仿真与实验验证：

在轨热仿真分析：根据卫星平台热边界条件，设定上下安装面温度，分析不同轨道参数下的外热流分布及舱内光学元器件温度。

地面热实验验证：采用热真空罐模拟空间高真空及冷黑背景，结合红外加热笼复现轨道周期内的外热流变化，验证热控技术的在轨适用性。

参数修正方法：通过基于传热路径的递进式参数修正方法，修正接触热阻、材料发射率等关键参数，提升模型预测精度。

在轨验证与结果分析：

在轨温度监测：星载激光载荷进入预定轨道后，检测其温度变化情况，与修正模型预测值对比。

结果分析：模型修正后的仿真结果与在轨实测数据高度一致，关键测温点温度偏差控制在±1.5℃以内，满足工程应用需求。

模型预测精度：通过分析在轨前三个月的温度监测数据，模型预测值与实测值的均方根误差（RMSE）始终维持在1.2℃以下。

创新成果与贡献：

递进式参数修正方法：将热模型预测误差从15%降低至5%以内，修正关键参数。

多尺度热仿真方法：解决多材料复合结构的等效建模难题，维持光学敏感区域±1℃的温度场计算精度。

全周期验证体系：通过热真空实验与在轨实测数据的双重验证，证实修正模型具有优异的工程适用性。

应用前景与建议：

应用前景：研究成果为空间激光通信系统热控优化提供了可靠工具，方法体系可推广应用于其他精密光学载荷的热设计。

后续研究建议：拓展长期在轨数据采集与模型自适应更新能力，进一步提升预测模型的时效性和适用性。