[發(fā)明專利]多級(jí)運(yùn)載航天器分離可靠性仿真平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810199469.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN108516104B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海陽;周晚萌;黃悅琛;黃峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B64G1/00
• 分類號(hào): B64G1/00;G06F30/15
• 代理公司: 長沙國科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

一種多級(jí)運(yùn)載航天器分離可靠性仿真平臺(tái)，所述多級(jí)運(yùn)載航天器包括上面級(jí)和下面級(jí)，仿真平臺(tái)包括試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置子系統(tǒng)、分離動(dòng)力學(xué)仿真子系統(tǒng)和可靠性分析子系統(tǒng)。試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置子系統(tǒng)作為仿真平臺(tái)的底層，通過讀取標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置文件進(jìn)行隨機(jī)試驗(yàn)參數(shù)的配置并利用界面調(diào)整修改部分參數(shù)。分離動(dòng)力學(xué)仿真子系統(tǒng)按三個(gè)階段對(duì)多級(jí)運(yùn)載航天器進(jìn)行分離動(dòng)力學(xué)仿真。可靠性分析子系統(tǒng)，根據(jù)分離動(dòng)力學(xué)仿真子系統(tǒng)多次仿真過程中得到的數(shù)據(jù)，分析整個(gè)分離階段分離的可靠性和顯著性水平。本發(fā)明將分離系統(tǒng)與可靠性理論相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了從配置、仿真到可靠性驗(yàn)證的一體化分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天器分離可靠性分析技術(shù)領(lǐng)域，特指一種多級(jí)運(yùn)載航天器分離可靠性仿真平臺(tái)。

背景技術(shù)

運(yùn)載器分離的研究對(duì)象十分廣泛，通常包括常見的多級(jí)火箭、導(dǎo)彈、特殊的逃逸飛行器等多種運(yùn)載器。這些飛行器在飛行任務(wù)中，需要依靠分離系統(tǒng)按計(jì)劃把廢棄的部分從運(yùn)載器本體分離出去，這樣做可以改善運(yùn)載器的質(zhì)量特性，提高運(yùn)載能力，從而保證運(yùn)載器的性能和功能滿足任務(wù)要求，順利完成后續(xù)飛行任務(wù)。運(yùn)載器的分離貫穿于火箭、導(dǎo)彈的飛行任務(wù)的多個(gè)階段，且分離操作與控制、火工等多個(gè)系統(tǒng)緊密相關(guān)。分離的時(shí)機(jī)對(duì)于任務(wù)的成功與否就顯得尤為重要，并且分離過程中姿態(tài)角和姿態(tài)角速度的改變要盡量小，兩個(gè)分離體之間不能發(fā)生碰撞，此外分離機(jī)構(gòu)也不能產(chǎn)生大量有害的碎片。如果達(dá)不到這些要求，就可能會(huì)導(dǎo)致姿態(tài)不可控制，結(jié)構(gòu)損壞等，最終致使任務(wù)失敗。

可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。飛行器的分離系統(tǒng)對(duì)于飛行安全和任務(wù)的成功至關(guān)重要，對(duì)分離的基本要求可以概括起來為：在分離之前，分離體之間要穩(wěn)固地連接；在分離過程中，分離體要能可靠地分離，并在分離過程及完成之后，不出現(xiàn)過大的振動(dòng)、沖擊、碰撞及環(huán)境污染等嚴(yán)重影響飛行任務(wù)完成的現(xiàn)象。分離系統(tǒng)的可靠性直接影響飛行器飛行任務(wù)的可靠性，而分離系統(tǒng)涉及因素復(fù)雜，與彈道、控制、結(jié)構(gòu)、火工品、動(dòng)力等多個(gè)系統(tǒng)和專業(yè)都存在很強(qiáng)的耦合關(guān)系導(dǎo)致分離系統(tǒng)可靠性分析困難。目前通常將分離系統(tǒng)各單機(jī)劃歸到控制、火工品等其他系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析計(jì)算，沒有單獨(dú)針對(duì)某一分離環(huán)節(jié)分析分離系統(tǒng)的可靠性。實(shí)際任務(wù)對(duì)于分離可靠性往往要求較高，所以如何提高分離可靠性就成為了一個(gè)研究的熱點(diǎn)。而提高分離系統(tǒng)可靠性的首要前提是要能夠分析系統(tǒng)的可靠性，辨識(shí)系統(tǒng)可靠性薄弱環(huán)節(jié)。但是目前尚沒有專門針對(duì)多級(jí)運(yùn)載航天器其分離系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析的方案和產(chǎn)品面世。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種多級(jí)運(yùn)載航天器分離可靠性仿真平臺(tái)。

一種多級(jí)運(yùn)載航天器分離可靠性仿真平臺(tái)，所述多級(jí)運(yùn)載航天器包括上面級(jí)和下面級(jí)，仿真平臺(tái)包括試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置子系統(tǒng)、分離動(dòng)力學(xué)仿真子系統(tǒng)和可靠性分析子系統(tǒng)：

試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置子系統(tǒng)作為仿真平臺(tái)的底層，通過讀取標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置文件進(jìn)行隨機(jī)試驗(yàn)參數(shù)的配置并利用界面調(diào)整修改部分參數(shù)。