单翼卫星帆板同步展开动力学建模与仿真分析

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本文以国内在研的某单翼卫星项目为研究背景,利用牛顿-欧拉方法对卫星的四块太阳帆板同步展开过程的动力学问题进行了研究。分别建立了展开两个阶段的动力学模型,并对模型进行了合理简化,然后对其进行了数值仿真。论文主要内容如下:  首先,利用牛顿-欧拉方法对展开的两个阶段分别建立了动力学模型。第一阶段为三角架连同折叠的帆板一起展开,与卫星本体形成30度角的过程;第二阶段为三角架与本体固定,4块帆板同步展开的过程。  其次,在展开第二阶段建模过程中,对控制同步展开的绳索联动机构进行了细致地分析,探讨了其结构细节、工作原理以及对帆板展开过程的影响等问题,并将结论用于最后的建模过程中,得到了完整准确的动力学模型。所得动力学方程都是利用牛顿-欧拉方法在绝对坐标系下列写。  最后,对动力学模型提出了有效的简化方法,得到了详细的仿真结果,并对结果进行了分析。结论证明整个帆板展开过程对卫星的姿态角变化和质心位置变化影响很小。
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