【摘 要】
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随着经济和社会的发展,当前人们频繁探索宇宙,各种航天活动相继开展。由于航天任务特殊以及航天设备价格高,因此需要提高其可靠性、经济性、安全性,在地面预先进行零重力环境模拟。本文围绕对称及非对称四面体天线重力卸载问题,对其进行运动学分析、卸载方案设计与仿真分析、实验验证,从这几个方面展开研究。主要研究内容如下:首先针对正馈对称四面体可展天线机构进行运动学分析,确定卸载指标,提供三种可行方案,并对比分析
【基金项目】
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国家自然科学基金:被动输入过约束空间多环耦合构架式航天可展天线机构关键技术研究（51675458）； 河北省自然科学基金重点项目;大型桁架式可展开天线机构设计关键问题研究（E2017203335）； 横向课题:“大口径多冗余构架式天线动力学分析”；
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随着经济和社会的发展,当前人们频繁探索宇宙,各种航天活动相继开展。由于航天任务特殊以及航天设备价格高,因此需要提高其可靠性、经济性、安全性,在地面预先进行零重力环境模拟。本文围绕对称及非对称四面体天线重力卸载问题,对其进行运动学分析、卸载方案设计与仿真分析、实验验证,从这几个方面展开研究。主要研究内容如下:首先针对正馈对称四面体可展天线机构进行运动学分析,确定卸载指标,提供三种可行方案,并对比分析优劣性。针对偏馈非对称四面体可展天线机构,采用相同卸载指标与方案,在原有卸载点的基础上,进行卸载点优化分析,建立新的卸载点。通过对两类不同机构的分析,得到适合四面体可展天线机构的通用方案。然后对卸载绳索刚度进行优化,并在Adams软件中,建立重力卸载工况、重力无卸载工况、微重力工况下四面体可展天线仿真模型。针对不同的卸载方法,对比重力卸载工况下的仿真结果,从天线卸载力、平稳状态等指标分析不同卸载方法的优缺点,从中选取优选方案。并对比优选方案的重力卸载工况与重力无卸载工况、微重力工况的仿真结果,对天线卸载力及平稳状态等卸载指标进行分析。最后搭建卸载装置进行实验研究。基于计算的卸载绳索刚度,考虑卸载点位置可变,搭建卸载实验平台,分析在卸载工况下天线展开位姿变化、稳定性等指标,验证所提卸载方法的有效性。
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