[发明专利]适合于大部件翻身式展开试验的姿态调整方法

说明书

本发明公开了一种适合于大部件翻身式展开试验的姿态调整方法，其包括以下步骤：步骤一，根据卫星大部件的构型方案和质量特性，确定翻身式展开试验卸载方案，并计算出卸载工装需提供的卸载力及固定点；步骤二，卫星翻身至待展开状态后，在无大部件卸载工装卸载条件下，通过设置在卫星大部件框架上的主基准棱镜俯仰角及偏置角精测结果来调整星体姿态，保证大部件的展开轴与大地水平的垂直度等。本发明通过测出整星结构和地面支撑工装刚度不足引入的星体姿态变化量，并提前反向预置该变化量，有效解决了卸载工装提供的卸载力与实际需求不符的问题，使得大部件地面展开试验状态更符合在轨展开条件，更能有效考核大部件展开机构产品的功能和性能。

技术领域

本发明涉及卫星总体技术领域，特别是涉及一种适合于大部件翻身式展开试验的姿态调整方法。

背景技术

卫星的星外大部件由于运载火箭整流罩包络的限制，通常在发射时将其收拢压紧在星体上，待发射入轨后，通过火工品起爆释放并绕大部件的展开轴展开为预定的设计工作状态。为保证在轨展开的可靠性，在研制过程中一般要相应地进行大部件的地面展开验证试验。对于需要翻身展开的大部件来说，即将卫星的高度方向翻转为与大地水平平行的状态下展开，在通过卸载工装的卸载力平衡大部件的重力来模拟无重力展开环境时，由于大部件的理论质量特性(重量、质心)与实际状态存在偏差，且卫星结构及地面支撑工装的刚度偏低，将不可避免地将星体结构抬高或拉低，使星体结构相对原设计状态产生变化量，而这个变化量将会使得卸载工装提供的卸载力与实际需求不符，从而有可能导致大部件地面展开过程中产生迟滞现象。因此通过提前测出卸载力对星体姿态带来的变化量，并在姿态调整过程中加以反向预置，将是解决此类问题的有效方法。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适合于大部件翻身式展开试验的姿态调整方法，其通过测出整星结构和地面支撑工装刚度不足引入的星体姿态变化量，并提前反向预置该变化量，有效解决了卸载工装提供的卸载力与实际需求不符的问题，使得大部件地面展开试验状态更符合在轨展开条件，更能有效考核大部件展开机构产品的功能和性能。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种适合于大部件翻身式展开试验的姿态调整方法，其包括以下步骤：

步骤一，根据卫星大部件的构型方案和质量特性，确定翻身式展开试验卸载方案，并计算出卸载工装需提供的卸载力及固定点；

步骤二，卫星翻身至待展开状态后，在无大部件卸载工装卸载条件下，通过设置在卫星大部件框架上的主基准棱镜俯仰角及偏置角精测结果来调整星体姿态，保证大部件的展开轴与大地水平的垂直度；

步骤三，将大部件与卸载工装连接，设置卸载工装应提供的标称卸载力，再通过精测主基准棱镜的俯仰角及偏置角得到星体的姿态，计算出卸载力增加后星体姿态俯仰角和偏置角的变化量；

步骤四，去掉卸载工装的卸载力，依据增加卸载力后星体姿态俯仰角和偏置角的变化量，再次通过主基准棱镜精测结果调整星体姿态，要求星体姿态在无卸载力的俯仰角和偏置角的基础上提前反向预置该变化量；

步骤五，再次将大部件与卸载工装连接，仍然设置卸载工装为标称卸载力，再通过精测主基准棱镜的俯仰角和偏置角得到星体姿态，要求实测的星体姿态能保证大部件的展开轴与大地水平垂直度在规定范围内。

优选地，所述步骤二中的主基准棱镜的俯仰角为棱镜正面法线与大地水平的夹角，采用经纬仪的精测值为90°，垂直度为90°±10。

优选地，所述步骤三中的主基准棱镜的偏置角为棱镜侧面法线与大地水平的夹角，采用经纬仪的精测值为90°。

优选地，所述步骤五中的大部件的展开轴与大地水平的垂直度规定范围为90°±10。