[發明專利]多星發射中基于半功率帶寬的衛星大型組件剛度控制方法

在審

• 申請號: 202011056776.7
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112327665A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 朱劍濤;錢志英;張歡;梁翠娜;譚倉海;嵇景全;肖偉;王慶華;何江
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;仇蕾安

1.多星發射中基于半功率帶寬的衛星大型組件剛度控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：根據衛星各個軸向一階剛度指標要求，獲取衛星各個軸向一階剛度參數，并建立衛星的剛度分析模型；

第二步：結合第一步中建立的剛度分析模型，獲取組合體A的剛度參數及動力學響應參數；其中，衛星與多星分配器形成組合體A；

第三步：計算衛星各個軸向一階頻率和組合體A各軸向二階彎曲頻率的半功率帶寬；

第四步：根據第三步中的半功率帶寬，制定衛星大型組件剛度控制指標；

第五步：根據第四步制定的衛星大型組件剛度控制指標對衛星大型組件剛度進行設計；

第六步：根據第五步設計的衛星大型組件剛度，進行剛度指標復核計算，滿足設定要求則結束，否則返回第五步。

2.如權利要求1所述的多星發射中基于半功率帶寬的衛星大型組件剛度控制方法，其特征在于，所述第二步中，通過聯合運載火箭開展組合體A的模態分析和頻率響應分析，獲取組合體A的剛度參數及動力學響應參數。

3.如權利要求1所述的多星發射中基于半功率帶寬的衛星大型組件剛度控制方法，其特征在于，根據第二步中獲取的組合體A的剛度參數及動力學響應參數，能夠識別組合體A的二階彎曲模態參數。

4.如權利要求1所述的多星發射中基于半功率帶寬的衛星大型組件剛度控制方法，其特征在于，所述第二步還包括：結合組合體A的剛度分析模型，開展組合體B的初步耦合分析，獲取組合體A的二階彎曲模態處動力學響應參數，以判定二階彎曲模態引起組合體A響應及組合體A與運載火箭連接力是否過大；其中，組合體A與運載火箭形成組合體B。

5.如權利要求4所述的多星發射中基于半功率帶寬的衛星大型組件剛度控制方法，其特征在于，所述第三步中，半功率帶寬計算方法如下：

步驟1、通過組合體A與運載火箭耦合分析獲取時域振動響應數據；

步驟2、采用改進的遞歸數字濾波算法對時域振動響應數據進行沖擊響應譜變換，獲取振動響應與頻率的關系；

步驟3、假設某個軸向峰值響應頻率為f，根據振動響應與頻率的關系，可知該峰值響應頻率對應的振動響應為P；

步驟4、為了得到半功率帶寬，將振動響應降低到其峰值響應頻率下的振動響應P的倍，此時對應的振動響應值為P₁；

步驟5、根據振動響應與頻率的關系，可知步驟4中振動響應P₁對應的響應頻率分為f₁和f₂；

步驟6、結合振動響應與頻率的關系，并根據步驟5可得，峰值響應頻率對應的半功率帶寬為Δf＝f₂-f₁。

6.如權利要求5所述的多星發射中基于半功率帶寬的衛星大型組件剛度控制方法，其特征在于，所述第四步中，制定衛星大型組件剛度控制指標具體包括如下步驟：

步驟1、假設衛星某個軸向一階頻率為X，對應的半功率帶寬為Δf_x，為使衛星大型組件與整星剛度解耦，則要求衛星大型組件剛度大于(X+Δf_x)Hz；

步驟2、假設組合體A在該軸向的二階剛度為Y，對應的半功率帶寬為Δf_y，為使衛星大型組件與組合體A二階彎曲剛度解耦，則要求衛星大型組件剛度應大于(Y+Δf_y)Hz或者小于(Y-Δf_y)Hz；

步驟3、假設衛星大型組件在該軸向的一階頻率為Z，為使衛星大型組件與整星剛度及組合體A二階彎曲剛度解耦，則要求衛星大型組件剛度需滿足以下剛度指標其中之一：

(1)大于(X+Δf_x)Hz，且小于(Y-Δf_y)Hz；

(2)大于(Y+Δf_y)Hz。