星敏感器精度的影响因素众多,温度是其中的重要因素之一,不仅会影响星敏感器光学系统的光学性能,也会影响它的电子学系统性能,同时温度也是材料热力学性能的重要影响因素。因此为保证星敏感器各部分组件能工作在额定的工作温度区间,需要在实验设计时对其做温度场分布和热控设计研究。在国外星敏感器技术起步早,相关技术都比较成熟,一些公司为了研究星敏感器的热-力学、热-结构等的关系,而专门开发出一些分析设计软件;在国内,也有一些科研工作者对某些特定的相机或星敏感器做过相应的热分析,但都没有形成体系,在相关方面需要有进一步的研究。本文利用有限元法对某一星敏感器进行了瞬态热分析和热控设计研究。本文首先介绍了热力学的基本知识和热传递的三种基本方式,根据有限元基本的原理给出了瞬态发热—导热—辐射问题的微分方程,并对有限元分析软件ANSYS Workbench的功能特点做了简单介绍。其次,详细介绍了ANSYS Workbench热分析的基本流程,建立了星敏感器的三维模型,对星敏感器的温度场分布情况进行了求解,并对求解结果做了进一步的分析。再次,介绍了星敏感器热控设计的背景知识,分析了热控设计的边界条件和内部热环境,提出了星敏感器热控设计的目标,分析了星敏感器的热阻网络模型,根据分析提出了四种热控设计方案,对四种方案进行了求解,并根据求解结果做了进一步分析,选择出了最优的热控方案。最后,利用分析获得的数据和软件提供的一些参数标准,对整个分析求解做了正确性评估。