本文選題：太陽能帆板 + 遮擋　； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學》2016年碩士論文

【摘要】：衛(wèi)星太陽能帆板是衛(wèi)星重要的能源供應,其安全穩(wěn)定運行是衛(wèi)星正常工作的保障。歷史上發(fā)生多次由于太陽能帆板故障所導致的衛(wèi)星事故。對各種情況進行分析,在設計中進行優(yōu)化,是減少故障的有效方法。本文主要是針對太陽能帆板被遮擋情況進行分析,對衛(wèi)星優(yōu)化設計提供參考。本文利用坐標變換的方法建立了地心慣性坐標系下太陽入射光線及衛(wèi)星軌道的方程。討論在衛(wèi)星帆板處于對日定向、垂直于軌道平面、處于軌道切線方向三種姿態(tài)下,太陽入射角與帆板轉軸夾角的變化關系。并用STK軟件對三種情況的發(fā)電量進行仿真,通過仿真結果驗證模型的正確性。本文通過建立的入射光線模型,對衛(wèi)星被地球遮擋進行分析。得到被地球遮擋的條件及遮擋的時長。并用Matlab仿真得到一個周期及一年衛(wèi)星被遮擋的累積時長及單周期最大時長,同時用STK軟件對地球被遮擋的情況進仿真。兩種情況得到的地影區(qū)的時長可以作為衛(wèi)星電源蓄電池容量設計的參考。本文建立太陽入射光線在衛(wèi)星平面的方程,用光線投影的方法得到在遮擋在衛(wèi)星帆板上的投影。分別分析圓形遮擋及網(wǎng)狀遮擋在帆板上投影面積的變化。并分析由于天線振動所引起的帆板輸出功率的波動。用Matlab仿真得到遮擋面積的變化規(guī)律,得到一年中最大的遮擋面積,為衛(wèi)星帆板的尺寸設計提供參考。由于理論和計算機仿真無法分析遮擋位置的影響。建立機器人實物仿真平臺。由于要求模擬帆板被遮擋的相對運動,先對機械臂運動學進行分析。在建立的實驗平臺下分別做不同遮擋角度下的輸出功率實驗,不同遮擋角度下IV曲線的繪制實驗,及帆板遮擋輸出功率實驗。
[Abstract]:The satellite solar panel is the important energy supply of the satellite. The safe and stable operation of the satellite is the guarantee of the normal work of the satellite. It has occurred many times in the history of the satellite accident caused by the solar panel failure. It is an effective method to reduce the failure by analyzing all the conditions and optimizing the design. This paper mainly aims at solar panels. In this paper, the equation of the sun incident light and satellite orbit in the earth centered inertial coordinate system is established by using the coordinate transformation method, and the sun incidence angle and the board are discussed in three kinds of attitude, which are in the direction of diurnal orientation, perpendicular to the plane of orbit, and in the direction of the track cutting line. The change relation of the angle of the rotating shaft is used to simulate the generation of the power generation in three cases. The correctness of the model is verified by the simulation results. The earth occlusion is analyzed by the incident ray model established in this paper. The condition of the earth occlusion and the length of the occlusion are obtained. A cycle and a year are obtained by the simulation of Matlab. The cumulative long time and the maximum length of the single period of the satellite are blocked, and the earth is blocked by the STK software. The time length of the two situations can be used as a reference for the design of the capacity of the satellite power storage battery. The projection area on the satellite panel is analyzed. The changes in the projection area of the circular screen and the mesh cover on the panel are analyzed respectively. The fluctuation of the output power of the panel caused by the antenna vibration is analyzed. The variation of the area of the occlusion is obtained by Matlab simulation, and the maximum block area in one year is obtained, which provides a reference for the size design of the satellite sailing board. Because the theory and computer simulation can not analyze the influence of the occlusion position, the robot's physical simulation platform is set up. The kinematics of the manipulator is analyzed first due to the relative motion of the shielded block. The output work rate experiment under different occlusion angles and the drawing of IV curves under different occlusion angles are done under the established experimental platform. Experiment, and the experiment of shielding output power.
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V442;TP242

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 衛(wèi)劍征;苗常青;杜星文;;充氣太陽能帆板展開動力學數(shù)值模擬預報[J];宇航學報;2007年02期

2 陶溢;潘存云;譚穎琦;;一種提高太陽能帆板受曬效率方法[J];上海航天;2007年05期

3 祝世平,房建成,周銳,俞文伯,申功勛;太陽能帆板平面度測量系統(tǒng)中光斑圖像處理方法研究[J];光學技術;1999年05期

4 李小平;謝楷;傅靈忠;薛夢凡;劉東林;郭世忠;;太陽能帆板驅動裝置非接觸供電技術可行性研究[J];載人航天;2014年01期

5 楊莉;楊華;呂相銀;金偉;趙紀金;;在軌太陽能帆板紅外特征[J];紅外技術;2014年05期

6 李淑軍,高曉東,朱耆祥;帶太陽能帆板的衛(wèi)星光度特性分析[J];光電工程;2004年04期

7 潘剛;;探秘我國月球車[J];時事(時事報告初中生版);2013年03期

8 黃彥文,薛明德,程樂錦,張逸凡;含開口薄壁桿的大型空間結構熱誘發(fā)彎扭振動[J];清華大學學報(自然科學版);2005年02期

9 蔡國飆;賀碧蛟;;神舟飛船平移發(fā)動機對太陽能帆板羽流效應數(shù)值模擬研究[J];載人航天;2011年04期

10 劉錦陽,洪嘉振;衛(wèi)星太陽能帆板的撞擊問題[J];宇航學報;2000年03期

相關會議論文 前2條

1 張帥;張希農(nóng);羅亞軍;馬馳騁;;衛(wèi)星太陽能帆板的模態(tài)局部化研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

2 薛明德;黃彥文;張逸凡;;熱誘發(fā)航天器附件彎扭耦合振動的有限元分析[A];首屆全國航空航天領域中的力學問題學術研討會論文集（下冊）[C];2004年

相關重要報紙文章 前1條

1 紀會娟、特約通訊員孫陽;我六顆衛(wèi)星安全度過“地影期”[N];解放軍報;2003年

相關碩士學位論文 前10條

1 李逍然;大型太陽能帆板模態(tài)參數(shù)在軌辨識研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

2 崔亮亮;撓性太陽能帆板主動振動控制的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

3 胡瑋;用于空間展開機構的SMA驅動器研究[D];南京航空航天大學;2014年

4 郭丁;衛(wèi)星太陽能帆板驅動機構模擬試驗系統(tǒng)設計[D];山東大學;2016年

5 劉彥;基于機器人仿真平臺的衛(wèi)星帆板遮擋影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

6 鄔明智;月球車用可重復展開式太陽能帆板機構的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

7 蔣卓良;太陽能帆板傳熱與振動研究[D];西南交通大學;2010年

8 龔安棟;衛(wèi)星太陽能帆板的有限元分析[D];國防科學技術大學;2004年

9 劉瀾濤;太陽能帆板關節(jié)展開機構的設計與實現(xiàn)[D];上海交通大學;2013年

10 劉昊;可重復展開式太陽能帆板及其折疊臂結構設計與分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

，

本文編號：2090306