用于平板式卫星的帆板的同步展开设计方法及系统

本公开实施例涉及卫星结构，尤其涉及一种用于平板式卫星的帆板的同步展开设计方法及系统。

背景技术：

1、平板式卫星通常带有大型的太阳能帆板（以下简称为“帆板”），考虑到运载工具中的空间的限制以及在发射过程中需要承受较大的过载，因此在发射阶段平板式卫星的帆板一般呈收拢状态，直至平板式卫星与运载工具分离后，帆板方可解锁展开。

2、一般来说，为了保证帆板中的各子帆板均能够按照预定轨迹运动并同步展开，帆板上通常都需要加入同步展开机构以保证各子帆板的同步展开。但是，目前使用的展开控制机构质量大，不仅不利于帆板的轻量化设计，而且降低了平板式卫星上的有效载荷的质量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例期望提供一种用于平板式卫星的帆板的同步展开设计方法及系统；能够在保证帆板中的各子帆板同步展开的同时实现帆板的轻量化设计。

2、本公开实施例的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本公开实施例提供了一种用于平板式卫星的帆板的同步展开设计方法，所述帆板包括第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板，并且所述平板式卫星的主体、所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板依次通过带有扭簧的铰链组件连接，所述同步展开设计方法包括：

4、在所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板的展开过程中，获取所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板各自的第一展开角度分别与对应的所述扭簧的刚度系数之间的第一对应关系；

5、当所述第一展开角度为所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板同步展开时的第二展开角度时，基于所述第一对应关系，分别获取所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板对应的扭簧的刚度系数；

6、其中，分别获取的所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板对应的扭簧的刚度系数能够使得所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板同步展开。

7、第二方面，本公开实施例提供了一种用于平板式卫星的帆板的同步展开设计系统，所述同步展开设计系统用于包含平板式卫星的主体、第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板的平板式卫星，所述同步展开设计系统包括：第一获取部与第二获取部；其中，

8、所述第一获取部，被配置为在所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板的展开过程中，获取所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板各自的第一展开角度分别与对应的扭簧的刚度系数之间的第一对应关系；

9、所述第二获取部，被配置为当所述第一展开角度为所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板同步展开时的第二展开角度时，基于所述第一对应关系，分别获取所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板对应的扭簧的刚度系数；

10、其中，分别获取的所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板对应的扭簧的刚度系数能够使得所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板同步展开。

11、本公开实施例提供了一种用于平板式卫星的帆板的同步展开设计方法及系统；平板式卫星的主体、第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板依次通过带有扭簧的铰链组件连接，降低了帆板的质量，实现了帆板的轻量化设计。此外，通过在第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板的展开过程中，获取第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板各自的第一展开角度分别与对应的扭簧的刚度系数之间的第一对应关系；并且当第一展开角度均为第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板同步展开时的第二展开角度时，基于第一对应关系，获取各子帆板对应的扭簧的刚度系数，从而实现第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板同步展开。

技术特征：

1.一种用于平板式卫星的帆板的同步展开设计方法，其特征在于，所述帆板包括第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板，并且所述平板式卫星的主体、所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板依次通过带有扭簧的铰链组件连接，所述同步展开设计方法包括：

2.根据权利要求1所述的同步展开设计方法，其特征在于，在获取所述第一对应关系之前，所述同步展开设计方法还包括：

3.根据权利要求1所述的同步展开设计方法，其特征在于，所述在所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板的展开过程中，获取所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板各自的第一展开角度分别与对应的所述扭簧的刚度系数之间的第一对应关系，包括：

4.根据权利要求1所述的同步展开设计方法，其特征在于，所述当所述第一展开角度为所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板同步展开时的第二展开角度时，基于所述第一对应关系，分别获取所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板对应的扭簧的刚度系数，包括：

5.根据权利要求1所述的同步展开设计方法，其特征在于，所述同步展开设计方法还包括：

6.根据权利要求5所述的同步展开设计方法，其特征在于，所述根据所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板的展开顺序，建立所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板之间的第一约束反力矩数学模型，包括：

7.根据权利要求5所述的同步展开设计方法，其特征在于，所述根据所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板的第一展开角度，建立所述第一子帆板、所述第二子帆板以及所述第三子帆板之间的第二约束反力矩数学模型，包括：

8.根据权利要求1至7任一项所述的同步展开设计方法，其特征在于，所述同步展开设计方法还包括：

9.根据权利要求8所述的同步展开设计方法，其特征在于，所述同步展开设计方法还包括：

10.一种用于平板式卫星的帆板的同步展开设计系统，其特征在于，所述同步展开设计系统用于包含平板式卫星的主体、第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板的平板式卫星，所述同步展开设计系统包括：第一获取部与第二获取部；其中，

技术总结本公开实施例公开了一种用于平板式卫星的帆板的同步展开设计方法及系统，涉及卫星结构技术领域；该同步展开设计方法包括：在第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板的展开过程中，获取第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板各自的第一展开角度分别与对应的扭簧的刚度系数之间的第一对应关系；当第一展开角度为第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板同步展开时的第二展开角度时，基于第一对应关系，获取第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板对应的扭簧的刚度系数。通过本公开实施例提供的同步展开设计方法能够实现第一子帆板、第二子帆板以及第三子帆板同步展开。技术研发人员：郭金生,熊意盛,王宏旭,吴凡,奚瑞辰,刘天喜受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18