动量轮诱导的卫星地面微振动特性研究以及在轨仿真分析

摘要

目的 探索整星微振动传递特性及其影响因素,为降低或控制微振动对卫星相机成像质量的影响提供手段.方法 利用某卫星结构,在卫星固支与悬吊两种边界状态下,开展不同动量轮转动组合状态的地面微振动环境试验.根据试验数据,分析从振动源到相机的传递比、卫星固支与悬吊的差异、卫星结构与转动部件分别对振动谱的贡献.利用卫星有限元模型,通过修改地面模型、添加组件等方式使其符合在轨状态,从而开展在轨微振动仿真分析.结果 得到了动量轮各工作状态下的星上微振动加速度环境数据.根据数据分析结果,卫星边界固支与悬吊都附加了低频的振动,而星上微振动在动量轮转动频率外更包含了卫星结构的耦合振动.从振动源到相机的微振动传递都具有衰减特性,传递比为0.03～0.475.微振动仿真分析给出了相机微振动转角和影响.结论 相机的微振动主要取决于最大扰动的动量轮.从振动源到相机的微振动传递中,传递界面的阻尼对微振传递比影响较大,其次为距离的影响.根据此卫星微振动传递特性提出了的微振动抑制手段有效降低了相机处的微振动大小.在轨状态仿真结果显示太阳翼低频振动耦合引起相机约0.1像素的振动.