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超靜超穩(wěn)衛(wèi)星碰振動力學建模
楊鴻杰; 劉磊; 李新國; 趙艷彬 西北工業(yè)大學航天學院; 西安710072; 陜西省空天飛行器設(shè)計重點實驗室; 西安710072; 上海衛(wèi)星工程研究所; 上海200240
- 分離式衛(wèi)星
- 牛頓歐拉法
- 柔性線纜
- 碰撞
- hertz接觸理論
摘要：針對分離式衛(wèi)星載荷模塊(PM)受到擾動時可能與服務模塊(SM)發(fā)生碰撞的問題,綜合音圈電機反電動勢(back-EMF)和柔性線纜動力學的效應,基于牛頓歐拉法建立了分離式衛(wèi)星(DFP)載荷模塊動力學模型。基于Hertz接觸理論,推導了分離式衛(wèi)星碰撞過程中連續(xù)接觸力模型,并分析了碰撞過程中產(chǎn)生的接觸力對載荷模塊指向精度和指向穩(wěn)定度的影響。數(shù)值仿真結(jié)果表明,碰撞使得載荷模塊指向精度和指向穩(wěn)定度下降5個數(shù)量級,碰撞后載荷模塊可再次恢復到超靜超穩(wěn)工作狀態(tài),恢復時間超過1400 s。本文建立的碰撞模型對研究分離式衛(wèi)星碰撞規(guī)避和碰撞控制具有重要意義。
- 分離式衛(wèi)星
- 牛頓歐拉法
- 柔性線纜
- 碰撞
- hertz接觸理論
摘要：針對分離式衛(wèi)星載荷模塊(PM)受到擾動時可能與服務模塊(SM)發(fā)生碰撞的問題,綜合音圈電機反電動勢(back-EMF)和柔性線纜動力學的效應,基于牛頓歐拉法建立了分離式衛(wèi)星(DFP)載荷模塊動力學模型。基于Hertz接觸理論,推導了分離式衛(wèi)星碰撞過程中連續(xù)接觸力模型,并分析了碰撞過程中產(chǎn)生的接觸力對載荷模塊指向精度和指向穩(wěn)定度的影響。數(shù)值仿真結(jié)果表明,碰撞使得載荷模塊指向精度和指向穩(wěn)定度下降5個數(shù)量級,碰撞后載荷模塊可再次恢復到超靜超穩(wěn)工作狀態(tài),恢復時間超過1400 s。本文建立的碰撞模型對研究分離式衛(wèi)星碰撞規(guī)避和碰撞控制具有重要意義。
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