小卫星随机振动特性分析与试验验证方法探讨

杨新峰，赵志明，邓卫华，扈永强

（航天东方红卫星有限公司，北京100094）

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随机振动环境是小卫星发射历经的重要力学环境，其量级大小是制定小卫星组件随机振动试验条件的重要依据。中国空间技术研究院标准QW 1226—2009[1]规定组件质量大于23 kg 时其随机振动试验条件的量级随质量增加而减小（振动试验谱密度以 23/M修正，M为组件质量），欧洲ECSS-E-10-03A[2]标准中组件随机振动试验条件也要求随质量增加而降低（振动试验谱密度以(M+20)/(M+1)修正）。然而，小卫星地面试验数据显示其随机振动响应并不随组件质量增加而降低，因此小卫星组件的随机振动试验条件不宜按照随组件质量增加而降低的原则制定，其随机振动响应 与组件质量的作用关系还需要进一步分析与研究。

小卫星随机振动环境来自噪声激励和结构传递的随机振动激励，其试验验证也有两种形式：随机振动试验和噪声试验。国外，美国NASA 标准GSFC-STD-7000[3]提出小于454 kg 的有效载荷作随机振动试验，美军标1540C[4]提出小于180 kg 的航天器可以用随机振动试验代替噪声试验，两种标准提出的质量划分标准并不一致，也没有给出以质量划分的具体依据。目前，我国多数小卫星开展随机振动试验验证，只有少部分开展噪声试验验证，可见小卫星随机振动试验验证方式的选择还没有统一结论。李春丽等开展了随机振动试验和噪声试验的有效性分析，介绍了二者在频率范围、能量输入和振动模态的不同，强调以失效模式选择卫星系统级验证试验方式[5]。……