太陽能電池陣地面展開試驗仿真技術.pdf

1、太陽能電池陣是衛(wèi)星必不可少的主要部件，太陽能電池陣在軌道上的展開運動動力學分析對衛(wèi)星設計起著很重要的作用。 為保證太陽能電池陣在空間展開的可靠性，必須對其展開進行地面試驗。地面試驗處于空氣介質和重力環(huán)境中，為克服重力影響采用懸掛機構和氣浮平臺。由于空氣阻力和機構摩擦力的影響，地面試驗中電池陣展開的動力學參數(展開時間、展開速度)與空間展開的數據不一致。有必要對地面展開的實測數據進行相應的修正，在此基礎上根據對地面的展開試驗結果預

2、示電池陣在軌展開動力學特性。 作者就相關問題展開了研究，主要內容有： 根據太陽能電池陣在地面展開試驗條件下的受力狀態(tài)，提出了蝸卷彈簧恢復力、空氣阻力、鉸鏈副干摩擦阻力矩、懸掛機構和氣浮平臺摩擦阻力矩等受力條件的定量計算方法，利用Lagrange 方程建立了電池陣展開過程的動力學方程，由此對太陽能電池陣的地面展開試驗進行了動力學仿真。 空氣阻力計算中三維流場分析是耗時的數值計算問題，如考慮空氣流動和電池陣展開的耦合

3、，更將增加計算復雜性。提出了正比于空氣附加轉動慣量和電池陣展開角速度的空氣阻力模型，用附加轉動慣量矩、展開角速度和阻力系數的乘積表示空氣的阻力矩，使得空氣阻力計算方法大大簡化，便于工程應用。 基于已有型號A、B 電池陣地面展開和空間展開的實測數據，對相關參數作了辨識，并由此通過數值仿真對新型號 C 電池陣的空間和地面展開進行了預示。 利用邊界元積分方程推導了偶極子配置法計算空氣附加質量的誤差表達式，并根據誤差表達式推導了