[发明专利]一种多自由度太阳电池阵在轨载荷工况确定方法及系统

摘要

本发明涉及一种多自由度太阳电池阵在轨载荷工况确定方法及系统，首先采用有限元软件建立太阳电池阵的有限元模型；从有限元模型中获取太阳电池阵在轨转动部分所有有限元节点的质量矩阵和在旋转点局部坐标系下的坐标矩阵；采用有限元软件对有限元模型进行动特性分析，提取模型的模态频率和模态振型；根据带挠性太阳电池阵的飞行器在轨动力学模型，按照飞行器在轨任务工况开展动力学仿真，得到模态坐标、飞行器本体加速度、角加速度和角速度；分别采用弹性法和胡克法计算关节力矩，对比两种方法得到关节力矩的一致性，如一致说明计算无误，求取关节力矩绝对值最大值，得到太阳电池阵的载荷工况，从而确保飞行器在轨任务的可靠性。

主权项

1.一种多自由度太阳电池阵在轨载荷工况确定方法，其特征在于：包括：采用有限元软件建立太阳电池阵的有限元模型；从所述太阳电池阵的有限元模型中获取太阳电池阵在轨转动部分所有有限元节点的质量矩阵[M]和在旋转点局部坐标系下的坐标矩阵[r]；采用有限元软件对所述太阳电池阵的有限元模型进行动特性分析，提取模型的模态频率[F]和模态振型[φ]；根据带挠性太阳电池阵的飞行器在轨动力学模型，按照飞行器在轨任务工况开展动力学仿真，得到模态坐标[q]、飞行器本体加速度[A]、角加速度[a]和角速度[w]；根据所述模态振型[φ]、模态坐标[q]、飞行器本体加速度[A]、角加速度[a]、角速度[w]、质量矩阵[M]和坐标矩阵[r]，采用弹性法计算关节力矩Ma1、Mb1，采用胡克法计算关节力矩Ma2、Mb2；比较Ma1、Mb1与Ma2、Mb2，若同时满足Ma1与Ma2一致，Mb1与Mb2一致，则分别求取Ma1或Ma2中的最大值，以及Mb1或Mb2中的最大值，作为太阳电池阵在轨载荷工况。