周边桁架可展开天线小冲击展开过程设计

新型卫星结构设计技术姚骏　崔伟　满孝颖　杜胜(上海卫星工程研究所,上海200240)摘要针对卫星总体对结构提出的轻量化、微变形、高精度等技术要求,文章提出了研制过程中的关键技术,分别从卫星结构构型的比较与优化策略、柱锥一体化的蜂窝夹层结构承力筒设计、面向空间环境热变形控制的结构材料优化、星敏感器的高精度保证技术等四个方面展开阐述。

最后,文章总结了卫星结构设计特点,给出了卫星结构研制的结果。

关键词结构　轻量化　精度　热变形卫星1　引言进入21世纪,在需求牵引和技术推动下,人造卫星技术持续快速发展,其应用更加广泛,影响和效益更加显著。

作为整个卫星的重要基础,卫星结构技术水平直接影响着卫星的综合性能[1]。

随着总体性能的攀升,卫星结构正向着轻量化、微变形、高精度的研究方向迈进。

某卫星是一颗设计质量为1350kg 的小型卫星,装载有展开式天线等有效载荷,依靠星敏感器进行姿态测量。

根据任务的需要,卫星总体对结构设计提出了结构质量比小于10%、展开式天线平面度热变形影响小于0.965m m 、星敏感器支架热变形小于30″、星敏感器安装精度变化小于30″等要求。

本文从该卫星结构的功能角度出发,介绍了其结构的组成,重点阐述了关键技术及其解决途径,总结了该卫星结构设计的特点,给出了该星结构的研制结果。

2　卫星结构组成本文所述的卫星构型采用分舱设计概念,将整星划分成平台舱(含推进舱和服务舱)和有效载荷舱。

卫星结构由主结构(平台舱结构、有效载荷舱结构)、次结构(展开式天线侧板安装框架、太阳电池阵安装框架)等部分组成,如图1所示。

(1)主结构卫星主结构尺寸为1420mm ×1420m m ×1750m m ,其中平台舱高度为1200mm ,有效载荷舱高度为550mm 。

平台舱结构分为推进舱和服务舱,是以承力筒为主,并与箱板式组成的混合结构,由承力筒、底板、隔板、侧板等组成。

有效载荷舱采用箱板式结构,由底板、隔板、顶板、侧板等组成,隔板形成“╪”状。

环境一号C星SAR天线设计与分析郑士昆;冀有志;崔兆云;方永刚;周丽萍【摘要】环境一号C星SAR天线采用了构架式可展开网状抛物面反射器，天线构型复杂，在轨展开步骤多，天线展开可靠性及在轨电气性能等都是设计难点。

该文阐述了天线总体、结构和电气方面的设计研究，并从力学和热角度进行了实际工况的分析。

环境一号C星在轨成功展开及良好的SAR成像质量表明了天线在机电热及可靠性设计方面满足型号工程的使用要求，为集中式网状抛物面SAR天线的设计研究提供了宝贵经验。

%With truss deployable mesh parabolic reflector, the HJ-1-C SAR antenna has complex structure and multiple steps during the deployed processing. The design of the antenna is difficult in terms of deployed reliability and electrical performance. This paper makes intensive research on system, structure and electrical design, and the analysis of mechanical and thermal performance in the actual space conditions is also presented. The successful deploying in orbit and high image quality of the HJ-1-C satellite indicate that the mechanical, electronic, thermal and reliability design of the antenna satisfy the project requirement, and these research provides valuable experience for the design of the centralized mesh parabolic SAR antenna.【期刊名称】《雷达学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】8页(P266-273)【关键词】SAR天线;构架式可展开反射器;结构设计;力学分析;热分析【作者】郑士昆;冀有志;崔兆云;方永刚;周丽萍【作者单位】中国空间技术研究院西安分院西安 710100;中国空间技术研究院西安分院西安 710100;中国空间技术研究院西安分院西安 710100;中国空间技术研究院西安分院西安 710100;中国空间技术研究院西安分院西安 710100【正文语种】中文【中图分类】V44;TN957.21 引言环境一号 C星是我国环境与灾害监测小卫星星座的一颗雷达星，具有全天候、全天时观测能力，对我国大尺度水环境、生态环境、环境监管以及突发环境事件应急响应的监测发挥了重要作用，是我国第1颗集中式SAR体制卫星，对我国微波遥感应用总体技术水平的提升起到重要的推动作用。

“可展开空间结构”学术会议 32 57. 基于连续小推力空间太阳能电站轨道保持策略和优化控制 王然，王洪柳，杨辰， 侯欣宾，田浩 （哈尔滨工业大学航天学院，哈尔滨 150001） 摘要：空间太阳能电站（SSPS）在静止轨道上运行更具有可行性，其轨道受到多种摄动的影响而在定点位臵周围做周期性漂移运动，为能使SSPS保持在规定的范围内，需要根据制定的策略施加控制力。考虑SSPS帆板展开后具有柔性大、面质比大、承载能力有限等特性，采用小推力推进进行轨道保持，但是小推力控制策略和已有的大推力策略截然不同。首先采用消除奇点的轨道根数，建立准确的轨道动力学模型，并基于连续小推力的特点，将轨道动力学模型的线性化。根据推力器系统约束和定点精度约束，将轨道保持变成一般的最优化问题并采用直接法对其求解。利用微分包含法对控制模型进行参数化和离散化处理，将最优控制问题转为序列二次规划问题，利用二次规划求解方法得到最优控制规律。最后基于控制策略进行仿真分析，验证了在给定控制力约束将SSPS保持在定点精度保持策略的正确性。 关键词：空间太阳能电站；小推力；微分包含法；最优控制

58. 等腰梯形剪式机构动力学特性分析 王三民，李博，袁茹 （西北工业大学，西安 710072） 摘要：随着航天科技的快速发展，具有体积小、可折叠、易组装的剪式机构获得了越来越多的关注。基于拉格朗日乘子法完成了等腰梯形剪式机构约束方程的建立，采用ode 15s多步算法，对该机构的约束反力、加速度、位移等动力学特性完成模拟，约束违约稳定法被用以减少发散。结果表明：等腰梯形剪式机构在水平力作用下，其各物理量变化趋势一致，验证了分析过程的正确性，为非对称机构和对称机构的区别和共性的研究提供依据。 关键词：等腰梯形；剪式机构；ode15s；约束违约；动力学

59. 新型充气式重力梯度杆技术 王伟志1，曹旭1，江长虹1，王永滨1，谭惠丰2，卫剑征2 （1北京空间机电研究所，北京 100076；2 哈尔滨工业大学 复合材料与结构研究所，哈尔滨 150080) 摘要：结合空间充气展开结构的特点，对充气式重力梯度杆进行了说明，描述了充气式重力梯度杆的在轨试验项目，对充气式重力梯度杆的系统组成、技术特点进行了介绍；基于在轨展开试验的情况，阐述了此项试验的成功对发展空间充气展开结构的意义，并展望了此项技术的应用前景。 关键词：充气展开结构；充气式重力梯度杆；充气伸展臂；在轨展开