为满足高清晰、宽幅成像等任务的需求,高分辨率卫星需要带有尺度大、形面精度高的对地观测天线.桁架式薄膜结构由可展开桁架支撑结构和含预张力的薄膜组成,具有质轻、高收藏比等诸多优点.该类结构代表未来卫星天线的一个发展方向,在高分辨率卫星上具有广阔的应用前景.然而,这类特殊结构在空间热环境的作用下极易产生不均匀的温度场,引起结构变形和振动,导致天线工作性能降低,甚至影响卫星的稳定性.因此,急需开展桁架式薄膜结构的在轨温度场分析.本文基于控制体积法提出了空间环境下热分析的理论并建立了桁架式薄膜结构的温度场分析模型,分析了同步轨道下时变空间热流分布和温度场,探讨了地球阴影和自阴影对结构温度场的影响.本文提出的分析方法提供了一种预测空间结构温度场的途径,并为结构热控制设计奠定了基础.