[发明专利]一种计算卫星柔性耦合系数的装置、方法和计算设备

说明书

本申请的一个实施例公开了一种计算卫星柔性耦合系数的装置、方法和计算设备，该装置包括：基本设置单元，用于响应于用户设置计算所需的原始文件和参数；第一计算单元，用于转轴固定时，利用所述原始文件、所述模态阶次参数和所述星体质心坐标参数对所述卫星柔性耦合系数的计算与保存，得到第一计算结果；第二计算单元，用于在完成所述第一计算单元的基础上，扩展计算不同转轴和转动角度的第n卫星柔性耦合系数，得到第二计算结果，其中，n为大于1的自然数；转动惯量完备性检验单元，用于检验所述第一计算结果是否符合合格标准；数据显示单元，用于显示所述第一计算结果和/或第二计算结果。

技术领域

本申请涉及卫星总体设计技术领域。更具体地，涉及一种计算卫星柔性耦合系数的方法、装置、计算设备和存储介质。

背景技术

卫星的动力学设计是保证卫星在轨飞行和姿态控制的重要环节，其关乎卫星任务的成败。对于安装有大型柔性附件的卫星动力学设计需要考虑柔性附件对卫星本体的耦合效应，避免卫星本体因受到控制作用激励时，柔性附件与星体控制产生强耦合效应，导致卫星控制失稳。建立描述卫星中心体姿态与结构振动之间的柔性耦合动力学方程是解决卫星振动控制问题的主要途径，该动力学方程是在系统动能和势能的基础上推导出来的，方程包含各类柔性耦合系数矩阵。

随着卫星产业的快速推进，卫星总体设计逐渐由平台化向一体化发展，越来越多的新技术和新形式的柔性附件运用到现代卫星中。传统的卫星柔性耦合系数获取方法是在对柔性附件进行模态分析的基础上，进行复杂的矩阵运算得到上述柔性耦合系数矩阵。这往往需要花费工程师大量的时间和精力，效率低，并且在运算过程中容易发生错误操作，造成耦合系数数据的不准确，已经无法满足当代卫星控制系统设计的需求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种计算卫星柔性耦合系数的方法、装置、计算设备和存储介质，来解决上述背景技术部分提到的问题之一。

为达到上述目的，本申请采用下述技术方案：

第一方面，本申请提供一种用于计算卫星柔性耦合系数的装置，该装置包括：

基本设置单元，用于响应于用户设置计算所需的原始文件和参数，包括

原始文件选择模块，用于响应于用户选择存储有柔性附件位置坐标和模态位移的原始文件；

模态阶次参数设置模块，用于响应于用户选择或键入参与计算的模态阶次；

星体质心坐标参数设置模块，用于响应于用户键入星体质心坐标参数；

坐标系转换模块，用于将星体质心坐标系转换为柔性附件坐标系；

第一计算单元，用于转轴固定时，利用所述原始文件、所述模态阶次参数和所述星体质心坐标参数对所述卫星柔性耦合系数的计算与保存，得到第一计算结果；

第二计算单元，用于在完成所述第一计算单元的基础上，扩展计算不同转轴和转动角度的第n卫星柔性耦合系数，得到第二计算结果，其中，n为大于1的自然数；

转动惯量完备性检验单元，用于检验所述第一计算结果是否符合合格标准；

数据显示单元，用于显示所述第一计算结果和/或第二计算结果。

在一个具体实施例中，该装置还包括SI标准单位制转化单元，用于将质量单位转换为千克，长度单位转换为米；

在一个具体实施例中，所述SI标准单位制转化单元包括

单位复选框模块，响应于用户确定单位制转换类型，其中所述单位制转换类型包括质量单位制转换和长度单位制转换；

单位转换系数可编辑文本框模块，用于响应于用户输入单位转换系数。