二体绳系卫星系统冲击效应动力学与试验研究

为了研究冲击效应对二体绳系卫星系统动力学特性的影响,开展了基于绝对节点坐标法的柔性绳索模型及绳系卫星系统运动特性分析研究。首先介绍了绝对节点坐标法柔索模型的建立过程,并进行了动力学仿真实验,在仿真时充分考虑了柔索的轴向刚度矩阵、弯曲刚度矩阵以及质量矩阵,可在不增加计算量的同时保留系绳真实特性。最后,搭建了三自由度的二体绳系卫星地面模拟试验系统,在规格为20 m×30 m的大型气浮平台上开展了试验验证,对末尾释放阶段和初始回收阶段系绳的张力以及子星的运动状态进行了分析。验证结果表明:地面模拟试验与仿真实验相比,系绳张力误差均在5%以内,验证了该建模方法的有效性和所搭建的试验系统的可靠性,同时为绳系卫星的未来发展和地面试验的进一步展开奠定了基础。