基于温度模型的10N推力器点火异常发现方法

为解决在轨卫星10N推力器点火异常无法及时发现的问题,根据10N推力器热平衡方程,考虑空间外热流、加热器加热、推进剂燃烧和向深冷空间热辐射等因素,应用10N推力器在轨实测温度数据,建立了精细化的10N推力器点火温度数学模型;进一步考虑测温热敏电阻测量误差,建立了10N推力器点火温度包络线模型;在此基础上提出了基于温度模型的10N推力器点火异常发现方法。该方法计算精度较高,绝对误差小于3℃,在10N推力器点火温度偏离正常趋势3～5℃后即可快速发现。以东方红3号平台某卫星为例进行了案例应用,所提方法计算得到的10N推力器点火温度理论值与实测值最大仅差2.72℃,证明所提方法预测精度较高,对于及时发现10N推力器点火异常、保证卫星轨道或者姿态控制的成功具有重要作用。

利用10N推力器羽流试验数据建立羽流场数学模型

本文利用德国MBB10N推力器羽流试验数据建立推力器羽流场的数学模型并确定其模型参数，以便利用此数学模型分析此类推力器对卫星的羽流干扰力、干扰力矩以及对太阳翼、敏感器的热效应等羽流污染。本文建立的羽流场数学模型不同于Simons羽流场数学模型及羽流特征线方法，但本质上仍满疋羽流远流场为自由分子流的假设条件；本文建立的羽流场数学模型的非线性表达式更便于利用试验数据实现系统辨识，而且可达到相当满意的辨识准度。

10N推力器结构动力分析

卫星关键部件结构动力分析,对于卫星部件设计有着重要的意义。本文采用大型商用有限元软件NASTRAN对改型设计前后的10N推力器的模态、正弦响应、随机响应进行了数学仿真,给出了两种不同结构形式的10N推力器的固有频率及在给定正弦和随机激励条件下的响应形式。分析中针对10N推力器的结构形式特点,采用了实体元、壳元及杆单元进行网格划分,并用刚性单元进行不同单元间的连接。