[發明專利]分離式航天器艙間線纜剛度試驗測定方法有效
| 申請號： | 201910125535.4 | 申請日： | 2019-02-20 |
| 公開（公告）號： | CN110095241B | 公開（公告）日： | 2022-03-25 |
| 發明（設計）人： | 栗雙嶺;邊志強;洪振強;張健;呂旺;徐凱;宋效正;劉華清 | 申請（專利權）人： | 上海衛星工程研究所 |
| 主分類號： | G01M5/00 | 分類號： | G01M5/00 |
| 代理公司： | 上海段和段律師事務所 31334 | 代理人： | 李佳俊;郭國中 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 分離 航天器 線纜 剛度 試驗 測定 方法 | ||
1.一種分離式航天器艙間線纜剛度試驗測定方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1，平臺艙微振動模擬：根據衛星實際振動量級和振動頻率范圍，利用直線型音圈電機驅動平臺艙運動模擬微振動；
步驟2，系統基頻測定：在平臺艙一側利用直線電機施加已知的振動加速度激勵，載荷艙上安裝光纖陀螺和線加速度計，以測量載荷艙的響應，根據載荷艙響應確定系統基頻；
步驟3，線纜剛度解算：通過建立系統傳遞函數，分析系統諧振頻率與線纜剛度的函數關系，解算線纜剛度；
步驟4，確定線纜最優選型與布局：改變不同線纜選型和布局方式，利用上述方法確定連接線纜等效剛度，確定出最優選型和布局方式；
所述步驟2中，將載荷艙放置在光滑氣浮平臺上，使得載荷艙受到摩擦力影響很小；
所述步驟2中，通過振幅不變，依次從高頻到低頻改變振源振動頻率，測量所述載荷艙響應，并根據測得的所述載荷艙響應情況，確定系統自然頻率；
所述步驟3中，通過測定系統基頻計算線纜剛度；
所述步驟3，線纜剛度解算為：
步驟3-1：通過建立系統傳遞函數，平臺艙質量m1，載荷艙質量m2，對應線纜剛度k，平臺艙線振動對應的力為輸入U，線纜傳遞給載荷艙的干擾力F為輸出y，建立系統傳遞函數為
步驟3-2：解算線纜剛度，分析系統諧振頻率與線纜剛度的函數關系，確定出線纜剛度，系統傳遞函數等效為無阻尼二階系統，系統自然頻率因此試驗得到系統自然頻率f，根據上述公式可以計算得到線纜剛度；
所述步驟4中，對所有備選連接線纜以及線纜備選布局構型進行排列組合，依次利用上述方法確定連接線纜等效剛度，優選出不同線纜規格和布局方案，為動力學建模和控制系統設計提供輸入，為雙超指標實現提供支撐。
2.根據權利要求1所述的分離式航天器艙間線纜剛度試驗測定方法，其特征是，所述步驟1中，利用高精度音圈型直線電機驅動平臺艙來模擬微振動，通過改變音圈電機輸出力的大小與頻率實現微振動不同振幅與頻率的模擬。
3.根據權利要求2所述的分離式航天器艙間線纜剛度試驗測定方法，其特征是，平臺艙微振動模擬時僅需要對低頻段進行模擬，即可以達到剛度測定目的。
4.根據權利要求1所述的分離式航天器艙間線纜剛度試驗測定方法，其特征是，所述平臺艙和所述載荷艙組成衛星平臺，所述平臺艙和所述載荷艙通過磁浮機構連接。
5.根據權利要求1所述的分離式航天器艙間線纜剛度試驗測定方法，其特征是，所述平臺艙與所述載荷艙兩艙之間除線纜之外無其它連接。
6.根據權利要求5所述的分離式航天器艙間線纜剛度試驗測定方法，其特征是，所述平臺艙與所述載荷艙通過細線懸吊法消除艙間連接線纜的影響。
7.根據權利要求1所述的分離式航天器艙間線纜剛度試驗測定方法，其特征是，線纜剛度測定以及線纜選型過程試驗中，所述載荷艙和所述平臺艙二者質量特性與真實衛星的一致性無要求。
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