卫星太阳电池阵动力学研究综述

田 林 郭丽华 吴 怡 陆文浩 李逸凡 翁子豪

（苏州科技大学 机械工程学院，苏州 215009）

卫星太阳电池阵属于卫星的电源系统，负责为整星的工作提供能源，在发射阶段处于折叠收拢状态。当航天器入轨后通过爆炸螺栓释放压紧机构，通过铰链副扭簧的预紧力矩驱动太阳阵展开，达到预定角度后，链接副锁定机构将发生接触碰撞进而产生速度突变，使得铰链副承受一定的冲击载荷，对太阳翼、展开驱动机构以及航天器的相关设备产生一定的冲击，这些冲击引起的载荷和应力将会影响上述部件的强度[1]。通过对太阳电池阵从收拢状态到展开锁定状态这一过程的分析，得到太阳电池阵的展开时间，以确定其是否满足卫星总体的设计要求；得到太阳电池阵展开锁定时刻的冲击载荷，以确定其是否超出允许值，是否会造成展开驱动机构的损坏；得到卫星本体在太阳电池阵展开过程中的姿态变化，从而对卫星进行轨控。在地面实验工况仿真分析的基础上，对在轨工况下的太阳电池阵展开过程进行仿真分析，为卫星的结构设计提供依据，具有十分重要的实际意义。

本文从太阳电池阵的展开过程、锁定时刻的碰撞分析和卫星姿态控制三方面进行文献综述。

1 太阳电池阵的展开过程分析

通过对卫星太阳电池阵展开过程进行了动力学仿真分析，可以得到太阳电池阵的展开时间、太阳电池阵展开锁定过程对驱动机构连接界面的冲击载荷以及太阳电池阵展开过程中卫星本体X1方向、Y1方向、Z1方向的姿态角变化、姿态角速度变化。……