卫星太阳帆板展开的动力学仿真分析与应用-论文.pdf

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1、第22卷第3期光学精密工程Vo1．22NO．32014年3月OpticsandPrecisionEngineeringMar．2014文章编号1004—924X(2014)03—074509卫星太阳帆板展开的动力学仿真分析与应用金光，谢晓光，谷松，张镝。(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所小卫星技术国家地方联合工程研究中心，吉林长春130033；2．中国科学院大学，北京100039；3．驻长春地区军事代表室，吉林长春130033)摘要：研究了卫星帆板展开对整星姿态的影响，优化了展开策略。对单块帆板的展开进行了理论建模，得到了转

2、动角度和时间关系的解析解；结合某卫星工程实际对单块帆板进行了ADAMS动力学仿真，建立了更接近实际的ADAMS模型和参数设置。通过搭建的单块帆板展开试验机构进行展开试验，测得了驱动力矩、阻力矩等参数，并对理论模型和ADAMS模型进行了参数修正。修正后的结果显示理论计算、仿真和试验结果相差在5以内。对于10．6kg帆板而言，驱动力矩每增加0．09N·17l，展开时间缩短0．4～0．5S，冲击载倚相应增加400N左右。修正过的ADAMs模型可应用于整星帆板展开动力学分析，得到不同展开策略对卫星姿态影响的大小，为展开模式的选择、姿态精确控制

3、提供参考依据。关键词：太阳帆板；帆板展开，ADAMS动力学仿真，参数修正，整星姿态中图分类号：V474．1文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20142203．0745DynamicsimulationandapplicationofdeployablemechanismofsatellitesolarpanelsJINGuang，XIEXiao—guang，，GUSong，ZHANGDi。(1National＆LocalUnitedEngineeringReseare‘hCenterofSmallSatelliteTech

4、nology，ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicSandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2UniversityofChineseAcademyofSc‘iences，Beijing100039，China；3．TheMilitaryRrPg“fgofficeinChangchun。Changchun130033，China)*Correspondingauthor，E-mail：7801046ab@163．~omA

5、bstract：TheimpactofasatellitepaneldeploymentOilsatelliteattitudeswasresearchedanddeploy—mentstrategieswereoptimized．Atheoreticalmodelfordeploymentofasinglesolarpanelwasestab—lishedtoobtaintheanalyticalsolutionoftherotationanglechangedwithtime．Combinedwiththepracticalapp

6、licationofasatelliteproject，theADAMSdynamicsofthesinglesolarpanelwassimula—ted，andanewADAMSmodelapproximatetoanactualsituationandparametersettingswereper—formed．Throughdeploymenttestofsinglesolarpaneldeploymentmechanism，thedrivemomentand收稿Et期：2o1305—15；修订日期：2013-07—02．基

7、金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目(No．2012AA12l502)光学精密工程第22卷resistancemomentwereobtainedtocorrectthetheoreticalmode1andADAMSmodel。Thecorrectionresultsshowthatthedifferenceamongtheoretica1calculation。simulationandtestresultsiSwithin5．Fora10．6kgpanel，deploymenttimehasbeenshortenby0．

8、4—0．5Sandtheimpactloadaug—mentedabout400Nwitheachincreaseof0．09N·mofdrivemoment．TherevisedADAMSmode1canbeappli