被动热控系统通常应用于解决因航天器尺寸小、质量轻、电量少、热容量小和热流密度大等因素引起的热设计难题。通过对TW-1B立方星的热控输入条件进行分析，提出了一种完全被动热控设计方法，并建立了相应的热分析模型进行仿真计算。结果显示，立方星各部件的温度计算结果均在其正常工作温度范围内，证明了被动热控设计的有效性。此外，建议通过地面热环境试验来验证热分析计算的准确性，并根据试验数据对热分析模型进行优化，以确保
卫星在轨寿命。
TW-1B立方星是由上海微小卫星工程中心和
南京理工大学联合研制的一系列立方星之一，旨在实现轨道组网，进行北极航道观测、拍照，以及检测飞机和船舶的位置等功能。南京理工大学负责TW-1B立方星的研制工作。为了应对立方星的热设计挑战，研究团队提出了完全被动热控设计方法，并进行了详细的热控输入分析，提出了具体的热控实施措施，建立了热分析模型进行仿真计算。仿真结果显示，各分系统的温度均在规定的正常工作温度范围内，表明被动热控设计能够满足立方星对热控系统的需求。然而，考虑到热分析模型的简化假设和计算参数选择可能存在误差，研究人员强调了地面热环境试验的重要性，以便验证热分析计算的准确性，并根据试验数据对热分析模型进行优化，进而改善热设计，保障卫星在轨寿命。
TW-1B立方星遵循国际立方星标准设计，尺寸为227mm × 100mm × 100mm的双单元立方星，总质量约2kg。星体内所有分系统的PCB板通过4根螺杆固定在周向位置，并使用隔柱隔开，以确定轴向位置。每个分系统的正常工作温度范围不同，综合考虑电子元器件、材料特性和供应商要求，确定了TW-1B各分系统的工作温度区间。
采用了被动热控方法来解决TW-1B卫星的热控问题，目的是减少星内温度波动范围和冷热冲击，延长电子元器件和卫星的寿命，保持电池阵基板温度一致，降低
太阳能电池受到热应力和热变形的风险，提高太阳能电池的效率。根据国内外卫星热控设计的经验，制定了总体热控方案，包括使用PCB-AL-PCB夹层板作为电池阵基板，星内隔柱与结构间添加隔热垫，电机与结构间添加隔热垫，电池阵内部设置多层隔热组件，电池阵基板上布置电池片，并在电池片间的空隙处贴附镀金膜。热控设计是在I-DEAS TMG热分析软件的支持下完成的，利用
SolidWorks软件简化模型，然后在Hypermesh软件中进行网格划分，最终在I-DEAS TMG软件中进行修改和细化。
仿真结果显示，各分系统的温度均在所需工作温度范围内。然而，
太阳能电池阵的温度变化范围较大，且高温过高，可能影响电池阵的在轨寿命和效率。因此，对电池阵基板进行了优化设计，采用镀金涂层，降低了基板表面的吸收率和发射率，减少了外部热量的吸收和排放，从而显著减小了外表面的温度波动。镀金前温度范围为-25至35℃，镀金后变为-14至35℃，显示出了明显的稳定效果。内部设备的温度基本未受影响，表明
垫片和多层隔热组件的设计有效稳定了星内的温度。这些结果初步证实了提出的热控制设计方案达到了卫星热控分系统的要求。尽管如此，由于热分析数学建模中的一些基本假设和计算参数的选择存在一定误差，热分析所得的温度与实际值之间可能会存在较大的差异。因此，地面热模拟试验对于
卫星热设计来说是必不可少的。通过地面热模拟试验的数据，可以修正热分析模型，提高热分析精度，改进卫星热设计措施。经过修正的热计算，可以更准确地预测整星在轨飞行时的温度，并对整星
热平衡试验提供指导。
针对
立方星热设计的困难，提出了完全被动热设计的方法。通过对TW-1B立方星热控输入的详细分析，提出了被动热控设计的具体措施，并建立了热分析模型。
稳态及瞬态温度场仿真的结果表明，各部件的温度计算结果均在部件要求的工作温度范围内。通过优化设计，缩小了电池阵的温度范围。初步表明被动热控措施的设计可以满足立方星对热控系统的要求。虽然热仿真计算有一定的误差，但仍需后续的地面热环境试验来验证热分析计算的准确性，并根据试验结果对热分析模型进行优化，改进热设计，以确保卫星在轨寿命。