航天器模擬試驗系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、航天器模擬試驗系統(tǒng)的平臺為單軸氣浮臺，通過對該模擬試驗系統(tǒng)進(jìn)行試驗，可以展開航天器太陽帆板撓性結(jié)構(gòu)運(yùn)動模擬及相互耦合影響的研究。本文以實際項目為基礎(chǔ)，一方面對航天器模擬試驗系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計，另一方面，以航天器模擬試驗系統(tǒng)為平臺進(jìn)行了半物理仿真試驗研究。
　　本航天器模擬試驗系統(tǒng)主要包括氣浮平臺、有效載荷、大型天線運(yùn)動模擬器以及測角、測力系統(tǒng)。在氣浮平臺設(shè)計中利用三個力傳感器測量氣浮平臺反作用力方法，經(jīng)過折算得到所需力和力矩信息。詳細(xì)

2、設(shè)計了大型天線運(yùn)動模擬器和有效載荷的結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)。對測力系統(tǒng)各部分硬件進(jìn)行設(shè)計，主要包括數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)和濾波環(huán)節(jié)。對測角系統(tǒng)進(jìn)行了簡要介紹。設(shè)計控制系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)上位機(jī)、下位機(jī)和試驗平臺的相互通訊。并設(shè)計了用戶操作界面。
　　依據(jù)模擬試驗系統(tǒng)的性能指標(biāo)對測角系統(tǒng)的測角誤差進(jìn)行測試。利用傅立葉分析理論對測角系統(tǒng)的誤差進(jìn)行諧波分析，補(bǔ)償一、二、三次諧波誤差，得到補(bǔ)償公式，通過軟件方式實現(xiàn)誤差補(bǔ)償，最后使得測量結(jié)果滿足技術(shù)指標(biāo)要求。

3、r>　　以帶有撓性太陽帆板的航天器為對象，采用基于角動量原理的歐拉法建立姿態(tài)動力學(xué)模型，包括航天器系統(tǒng)轉(zhuǎn)動動力學(xué)方程、附件彈性振動動力學(xué)方程。然后，對動力學(xué)方程中撓性位移模型進(jìn)行簡化，對撓性附件進(jìn)行模態(tài)分析，將撓性航天器動力學(xué)方程規(guī)范化，形成由歐拉參數(shù)坐標(biāo)和撓性模態(tài)坐標(biāo)混合表示的動力學(xué)方程。
　　利用研制成功的航天器模擬試驗系統(tǒng)進(jìn)行半物理仿真試驗，航天器剛體動力學(xué)為數(shù)值仿真部分。撓性太陽帆板為物理仿真部分，用來產(chǎn)生擾動力矩。采用古