[发明专利]一种卫星噪声预示的方法及装置

说明书

本申请公开了一种卫星噪声预示的方法及装置，该方法包括：根据预设的FE模型以及预设的噪声信息建立卫星统计能量分析SEA模型，根据预设的初始频率值将卫星全频段划分为低频段和高频段；根据SEA模型分别确定在高频段以及低频段内预设部件对应的模态数；判断在高频段时预设部件的模态数是否均大于预设阈值；若大于，则采用SEA模型计算高频段的噪声响应以及采用SEA模型与FE模型结合计算低频段的噪声响应，根据高频段的噪声响应以及低频段的噪声响应进行噪声预示；若不大于，则调整初始频率值，并根据调整后的频率值重新对卫星全频段进行划分，直到预设部件的模态数均大于预设阈值为止。本申请解决了现有技术中对卫星噪声预示的效率较低的技术问题。

技术领域

本申请涉及噪声预示技术领域，尤其涉及一种卫星噪声预示的方法及装置。

背景技术

航天器在发射主动段承受多种复杂载荷，包括高量级振动环境和高声压级噪声环境，其中噪声环境频带很宽，包括从低频10Hz到高频10000Hz，会对具有高结构系数的结构产生数10g的总均方根响应，可能引发仪器设备失效和破坏。因此，在卫星研制初期开展噪声响应预示工作，可以指导卫星结构和布局设计，指导星上组件随机振动试验条件的制定，尽早发现问题以减少损失。

卫星相对于单个卫星部件来说子系统众多，系统间连接复杂，且各个子系统结构形式有所不同，所以建模难度大。目前，卫星噪声预示的方法包括有限元法(Finiteelement，FE)，具体过程为：通过FE模型在卫星全频段计算噪声响应，并根据计算结果进行噪声预示。但是，FE模型在计算卫星噪声响应过程中，一方面需要采用模态叠加法，需要计算超过分析频段的卫星模态；另一方面，为了保证计算精度，FE模型需要进行精细化网格划分。因此，采用FE模型进行噪声响应计算，计算量较大，耗时较多，进而降低了对卫星噪声预示的效率。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中对卫星噪声预示的效率较低的问题，提供了一种卫星噪声预示的方法及装置，本申请实施例所提供的方案中，通过在高频段采用SEA模型计算噪声响应，在低频段采用SEA模型与FE模型结合的方式计算噪声响应，即在不同的频段采用不同的模型进行噪声响应计算，由于SEA模型在计算过程中不依赖与网格，不需要计算分析频段模态，进而减小了计算工作量，提高了对卫星噪声预示的效率；同时也降低对设备性能要求。

第一方面，本申请实施例提供一种卫星噪声预示的方法，该方法包括：

根据预设的卫星有限元FE模型以及预设的噪声信息建立卫星统计能量分析SEA模型，根据预设的初始频率值将预设的卫星全频段划分为低频段和高频段，其中，所述低频段是指所述卫星全频段内小于所述初始频率值的频段，所述高频段是指所述卫星全频段内不小于所述初始频率值的频段；

根据所述SEA模型分别确定预设部件在所述高频段以及所述低频段内的模态数，其中，所述预设部件包括至少一个星上挂载单机设备的部件以及至少一个星外部件；

判断在所述高频段时所述预设部件的模态数是否均大于预设阈值；

若大于，则采用所述SEA模型计算所述高频段的噪声响应以及采用所述SEA模型与所述FE模型结合计算所述低频段的噪声响应，根据所述高频段的噪声响应以及所述低频段的噪声响应进行噪声预示。

可选地，根据预设的卫星有限元FE模型以及预设的噪声信息建立卫星统计能量分析SEA模型，包括：

设置耦合损耗因子、模态数、声压激励以及结构声辐射，并根据所述耦合损耗因子、模态数、声压激励以及结构声辐射以及预设的内损耗因子经验公式构建所述预设部件等效的内损耗因子模型；

根据所述内损耗因子模型、所述FE模型以及所述噪声信息建立所述SEA模型。

可选地，所述内损耗因子模型为：