剪叉式星载可展开天线的设计与分析

针对微小卫星应用发展过程中对星载天线提出的轻质量、高收纳比和大口径的需求,设计了一种新型剪叉式可展开薄膜天线。该设计应用剪叉式机构作为天线的骨架,以实现薄膜天线的二维收拢,能够有效提高天线的整体收纳比并扩大天线口径。运用计算机软件建立模拟样机并进行仿真分析,仿真结果验证了剪叉式机构展开的可行性和展开后结构的稳定性。

堆叠式多星分离动力学研究

为研究卫星分离姿态的影响因素,运用动力学理论和虚拟样机技术,推导卫星姿态动力学,对比理论计算值与ADAMS仿真结果,验证模型的正确性。运用ADAMS虚拟样机技术进行多星分离释放仿真,改变弹簧刚度系数与弹簧初始压缩量,对比理论计算值,分析不同因素对卫星分离后运动状态的影响;采用不同的分离释放方案,分析星间最小距离,验证卫星分离的安全性与可靠性。

卫星可折展空间碎片防护机构动力学分析

针对传统Whipple防护结构占用空间大、质量较大、防护覆盖面积小,且充气防护结构重复利用性差、可靠性低等缺陷,设计了一种卫星可折展空间碎片防护机构。根据可折展铰链运动规律,结合DH法对防护机构进行展开运动学分析;在此基础上,借助Lagrange动力学方程建立防护机构动力学模型;最后基于ADAMS建立仿真模型,将理论模型计算结果与仿真数值对比结合分析,验证了动力学模型的正确性,并对运动规律进行改进,提高了机构运动效率。

空间弱撞击对接机构传递功率分析

运用螺旋理论对于一种空间弱撞击对接机构进行传递功率分析,通过求解运动螺旋与力螺旋的互易积,来获知系统的传递功率,得出传递功率与空间弱撞击对接机构本身构型参数、对接环当前位姿信息及速度信息直接相关的结论。考虑到在不同尺寸构型、速度信息下的空间弱撞击对接机构的传递功率是不一样的,不能单纯通过传递功率来评价系统的优劣,因此提出瞬时能效功率比的概念,用以评价某一构型下空间弱撞击对接机构的传递效能,结合具体的算例对瞬时能效功率比进行求解,研究内容与结果为新一代的空间对接机构的性能指标参数优化提供了理论基础。