基于STL的卫星可展开天线对太阳翼遮挡检测方法研究

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1、第21卷第5期航天器工程Vo1．21NO．52012年1O月SPACECRAFTENGINEERING53基于STL的卫星可展开天线对太阳翼遮挡检测方法研究徐春生肖应廷孙治国刘丽坤(中国空间技术研究院，北京100094)摘要卫星上天线尺寸越来越大，在轨展开后会对太阳翼产生遮挡。文章给出一种检测太阳翼电池片所受遮挡的方法。此方法首先分别提取天线和太阳翼电池片三维模型的STL(StereoLithographic)格式数据信息，STL数据包括三角形网格的法向矢量和三角形3个顶点的位置信息。然后根据需要对电池片的STL数据进行插值处理，并按照太阳翼

2、转动角度和太阳光与太阳翼法向夹角的变化对天线的STL数据进行后续处理。之后，判断电池片的三角形网格与天线三角形网格的几何位置关系，建立太阳翼遮挡模型。该模型不须提供天线的参数信息，只需要三维模型即可完成遮挡分析。关键词可展开天线；太阳电池片；STL数据；遮挡检测中图分类号：TP391．41文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．05．008ResearchonOcclusionDetectionofSolarArrayfromDeployableAntennaforSatelliteBasedonST

3、LDataXUChunshengXIAOYingtingSUNZhiguoLIULikun(ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Withthesizeofsatelliteantenna’Sbeingbigger，itisinevitablethattheantennashadesthesolararraywhenitdeploysin—orbit．Thispapergivesamethodofocclusiondetectionofsolarcellswhic

4、honsolararray．First，STL(StereoLithographic)datainantennaandsolarcells’three—dimensionalmodelareextracted．TheSTLdatacontainnorma1vectorinformationandDosi—tionoftrianglegrids．Theninterpolationinthesolarcells’STLdataisfinishedondemand。andtheantenna’SSTLdataarehandledaccordingt

5、osolararrays’rotationangleandtheanglebe—tweensunlightandnorma1vectorofsolararray．Finally，amodelofocclusiondetectionisestab—lishedbyjudgingpositionrelationbetweensolarcellstrianglesandantenna~StriangleswhicharegottenfromSTLdata．Thismethodneedsonlythesolarcells’andtheantenna’

6、Sthree—dimen—sionalmodel，anddoesn’tneedtheantenna’Sparameters．Keywords：deployableantenna；solarcells；STLdata；occlusiondetection收稿日期：2012—06—27；修回日期：2012—08—01作者简介：徐春生(1981一)，男，博士，工程师，从事通信卫星机械总体设计工作。Email：xcstju@yahoo．c0m．cn。54航天器工程模型中得到STL数据文件；数据处理部分的功能是1引言将天线的STL数据进行旋转、太阳翼电

7、池片的STL数据进行插值等处理；数据分析部分主要将数据处随着卫星有效载荷技术的发展，卫星上可展开理部分得到的天线和太阳翼电池片的STL数据进天线(以下简称天线)口径越来越大。天线和太阳翼行相互之间的几何分析，以确定遮挡情况。在卫星发射时收拢在卫星舱板上，在轨时展开。随为了便于利用遮挡分析图，假定太阳翼固定不着太阳翼的转动和太阳角的变化，在某些特定时刻，动，使得天线相对太阳翼作“逆向运动”，定义坐标系天线将对太阳翼造成遮挡，其实质是对太阳翼电池+Z轴与太阳翼电池片正面方向一致，+y轴沿太片的遮挡。遮挡使投射到部分电池表面的太阳光强阳翼转动轴指南

8、，X、y、Z成右手系，所以需对天线度减小，导致其整串太阳电池输出电流下降，太阳电的STL数据进行旋转处理。池阵输H{功率衰减。为了在卫星设计初期综合考虑在确定遮挡情