[发明专利]基于卫星发射重量零配重的布局设计方法

说明书

卫星布局设计工作开展时，配重设计通常作为卫星的余量进行考虑，因此卫星布局工作隐含了配重的分配这一内容。本发明的方法以卫星零配重作为设计目标，以此方法开展布局工作可以优化方案，减少配重重量分配。该方法对布局工作进行分析梳理，抽象出实现零配重布局的工作要素，结合这些要素的影响程度，明确实现零配重布局的基本方案。并给出了零配重布局方法的工作流程，以此可以节省设计成本，提高设计效率，减少研制迭代周期和方案的不确定性。

技术领域

本发明涉及一种布局设计方法。

背景技术

当前国内通信卫星平台主要为GEO轨道，卫星发射整星重量约为5100Kg， 干重约2000kg。DFH-4平台采用中心承力筒加壁板的箱体结构形式，卫星本体 分为三个舱段：通信舱、推进舱、服务舱。推进舱由中心承力筒、中板、背地 板、推进舱隔板组成；通信舱由对地板、通信舱南板、通信舱北板及通信舱南 北隔板组成；服务舱由服务舱南板和服务舱北板组成；在东西方向分别有东板 和西板。中心承力筒为核心承力部件，传力路线清晰，易于满足构型布局、机 械接口、停放起吊等要求。其构型示意如图1。

卫星布局设计通常以满足性能指标作为优先考虑准则，卫星配重的布局设计 作为调节卫星质心的一种重要方式，一般而言零配重作为卫星布局的理想目标 之一。卫星质心调整所受约束要素包括发射条件、卫星在轨控制要求等。

(1)卫星发射条件一般如下：

卫星采用CZ-3B型运载火箭进行发射时，根据运载手册的要求，运载火箭 对卫星质心及重量要求如下：

运载火箭	卫星发射重量	纵向质心偏差	横向质心偏差
LM-3B	5100Kg	±20mm	0±10mm
LM-3BE	5500Kg	±20mm	0±10mm

(2)卫星在轨控制要求一般如下：

卫星变轨期间，质心偏差将导致远地点发动机推力产生偏差，因此对于远地 点发动机干扰力矩进行了约束，干扰力矩影响因素包括发动机安装偏差及横向 质心的偏离，因此降低横向质心的偏离，可以有效减少发动机变轨期间的干扰 力矩。发动机干扰力矩要求如下：

转移轨道：控制分系统对490N发动机干扰力矩要求如下：

绕X轴的力矩TX＜4.87N·m；

绕Y轴的力矩TY＜4.87N·m；