中国空间科学技术

›› 2016, Vol. 36 ›› Issue (6): 70-76.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2016.0065

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基于虚拟样机的多星分离仿真分析

 王金昌*, 闫波, 张佳, 李成祥, 张耀磊   

  1. 中国运载火箭技术研究院，北京100076
  • 收稿日期:2016-05-18 修回日期:2016-07-30 出版日期:2016-12-25 发布日期:2016-08-22
  • 作者简介:*通讯作者：王金昌（1983-），男，工程师，wangjinchang0928@qq.com，研究方向为空间飞行器

Multi-satelliteseparationsimulationbasedonvirtualprototype

 WANG  Jin-Chang*, YAN  Bo, ZHANG  Jia, LI  Cheng-Xiang, ZHANG  Yao-Lei   

  1. ChinaAcademyofLaunchVehicleTechnology,Beijing100076，China
  • Received:2016-05-18 Revised:2016-07-30 Published:2016-12-25 Online:2016-08-22

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摘要： 在一箭多星发射任务中，卫星分离仿真分析较为复杂，分离后卫星的运动状态受多因素共同影响，包括弹簧弹力、爆炸螺栓冲击力、电连接器拔脱力、航天器质量特性、初始运动参数等，采用传统数值计算的方法难以求解。虚拟样机技术能够有效解决上述问题，通过虚拟样机技术完成卫星分离仿真分析，通过人为设置偏差及干扰，模拟偏差及故障模式下卫星分离过程，评估碰撞等危险发生的可能性。结果表明，系统偏差对分离结果的影响量可通过仿真来评估，在风险较大情况下需要采取弹簧筛选等措施；另外，电分离插头机械拔脱力作用时间短，造成的干扰一般情况下不会影响分离安全。

关键词: 虚拟样机, 卫星分离, ADAMS仿真, 动力学, 干扰偏差

Abstract: Inmulti-satellitelaunchmission,thesatelliteseparationsimulationisrelativelycomplicated.Themotionstateisinfluencedbymultiplefactors,includingseparationspringforce,explosiveboltimpact,electricalconnectortension,spacecraftmass-property,initialmotionalparametersandsoon.Itisdifficulttosolvebyusingthetraditionalnumericalcalculationmethod.Virtualprototypingtechnologyisaneffectivewaytosolvetheproblemsabove.Thesatelliteseparationanalysiswascompletedbyvirtualprototypetechnology,throughsettingdeviationandinterference,simulatedthesatellitesseparationprocessunderthedeviationandfaultmode,evaluatedthepossibilityofcollisionandotherdangerousoccurrence.Theresultsshowthattheimpactontheseparationresultsfromsystemdeviationcanbeevaluatedbysimulation,springselectionisneededinthecaseofhighrisk.Secondary,theinterferencecausedbyelectricalconnectorsgenerallydoesnotaffecttheseparationsafetyduetotheshortactiontime.

Key words: virtualprototype, multi-satellitelaunchmission, ADAMSsimulation, dynamics, interferencedeviation