超靜超穩衛星碰振動力學建模
楊鴻杰; 劉磊; 李新國; 趙艷彬 西北工業大學航天學院; 西安710072; 陜西省空天飛行器設計重點實驗室; 西安710072; 上海衛星工程研究所; 上海200240
- 分離式衛星
- 牛頓歐拉法
- 柔性線纜
- 碰撞
- hertz接觸理論
摘要：針對分離式衛星載荷模塊(PM)受到擾動時可能與服務模塊(SM)發生碰撞的問題,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,推導了分離式衛星碰撞過程中連續接觸力模型,并分析了碰撞過程中產生的接觸力對載荷模塊指向精度和指向穩定度的影響。數值仿真結果表明,碰撞使得載荷模塊指向精度和指向穩定度下降5個數量級,碰撞后載荷模塊可再次恢復到超靜超穩工作狀態,恢復時間超過1400 s。本文建立的碰撞模型對研究分離式衛星碰撞規避和碰撞控制具有重要意義。
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