[发明专利]一种降低太阳翼转动对卫星激光终端扰动的参数确定方法

权利要求书

1.一种降低太阳翼转动对卫星激光终端扰动的参数确定方法，其特征在于，包括：

获取仿真分析的初始参数；根据虚功率原理，建立考虑轨道动力学、太阳翼柔性、太阳翼驱动机构、卫星姿态控制和动量轮在内的整星多学科机电耦合柔性多体动力学与控制方程；

选定待优化敏感参数，并设定待优化敏感参数的范围和成本值；

利用初始参数和待优化敏感参数及其范围，对建立的整星多学科机电耦合柔性多体动力学与控制方程开展时域仿真，明确各类待优化敏感参数对星上激光载荷扰动影响的权重；

利用得到的待优化敏感参数及其范围和成本值，以及得到的各类待优化敏感参数对星上激光载荷扰动影响的权重，以卫星三轴姿态扰动小于高精度激光载荷最大允许值为约束，开展优化计算，获得参数最优值；

将获得的参数最优值带入到整星多学科机电耦合柔性多体动力学与控制方程，判断载荷终端处姿态扰动是否满足要求，进而得到最终卫星总体设计参数。

2.根据权利要求1所述的一种降低太阳翼转动对卫星激光终端扰动的参数确定方法，其特征在于，所述初始参数包括：卫星轨道六根数，三轴初始姿态角和姿态角速度，卫星本体质量和惯量特性，卫星动量轮组件的数量、质量、惯量、安装角度、摩擦力矩，摩擦阻尼系数，太阳翼有限元模型，太阳翼驱动机构减速比、步进电机绕阻、电感，转子齿数，力矩常数，粘滞阻尼系数，绕组定额电流。

3.根据权利要求2所述的一种降低太阳翼转动对卫星激光终端扰动的参数确定方法，其特征在于，所述根据虚功率原理，建立考虑轨道动力学、太阳翼柔性、太阳翼驱动机构、卫星姿态控制和动量轮在内的整星多学科机电耦合柔性多体动力学与控制方程，包括：

根据卫星在轨工作状态和活动部件间联系关系，获得整星拓扑构型；

根据虚功率原理，结合整星拓扑构型，采用基于相对坐标的递推方法，建立考虑卫星轨道、姿态转动、动量轮控制和太阳翼转动的整星系统动力学方程；

根据太阳翼驱动机构步进电机类型和获取的太阳翼驱动机构支撑刚度及其减速比，建立太阳翼驱动机构的步进电机电机电压方程和输出驱动力矩方程，将部件电机输出力矩变换为广义外力施加在太阳翼驱动机构和太阳翼上；

根据获得的卫星动量轮组件的数量、质量、惯量、安装角度、初始转速，摩擦力矩，摩擦阻尼系数，转矩系数，以及基于动量轮组件的卫星姿态控制方法，得到卫星姿态控制力矩，并将该控制力矩作为广义外力施加在星本体和动量轮组件上；

将获得的整星系统动力学方程与太阳翼驱动机构方程、卫星姿态控制方程联立，形成考虑轨道动力学、姿态控制和太阳翼驱动机构在内的整星多学科机电耦合柔性多体动力学与控制方程。

4.根据权利要求1所述的一种降低太阳翼转动对卫星激光终端扰动的参数确定方法，其特征在于，所述待优化敏感参数包括：卫星三轴偏置角动量、动量轮组件饱和输出力矩、太阳翼驱动机构支撑刚度、太阳翼基频、太阳翼驱动机构步进电机电流闭环调节器的比例和积分参数、参考电流驱动频率和细分数。