本文選題：太陽(yáng)能帆板 + 遮擋��； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：衛(wèi)星太陽(yáng)能帆板是衛(wèi)星重要的能源供應(yīng),其安全穩(wěn)定運(yùn)行是衛(wèi)星正常工作的保障。歷史上發(fā)生多次由于太陽(yáng)能帆板故障所導(dǎo)致的衛(wèi)星事故。對(duì)各種情況進(jìn)行分析,在設(shè)計(jì)中進(jìn)行優(yōu)化,是減少故障的有效方法。本文主要是針對(duì)太陽(yáng)能帆板被遮擋情況進(jìn)行分析,對(duì)衛(wèi)星優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。本文利用坐標(biāo)變換的方法建立了地心慣性坐標(biāo)系下太陽(yáng)入射光線及衛(wèi)星軌道的方程。討論在衛(wèi)星帆板處于對(duì)日定向、垂直于軌道平面、處于軌道切線方向三種姿態(tài)下,太陽(yáng)入射角與帆板轉(zhuǎn)軸夾角的變化關(guān)系。并用STK軟件對(duì)三種情況的發(fā)電量進(jìn)行仿真,通過(guò)仿真結(jié)果驗(yàn)證模型的正確性。本文通過(guò)建立的入射光線模型,對(duì)衛(wèi)星被地球遮擋進(jìn)行分析。得到被地球遮擋的條件及遮擋的時(shí)長(zhǎng)。并用Matlab仿真得到一個(gè)周期及一年衛(wèi)星被遮擋的累積時(shí)長(zhǎng)及單周期最大時(shí)長(zhǎng),同時(shí)用STK軟件對(duì)地球被遮擋的情況進(jìn)仿真。兩種情況得到的地影區(qū)的時(shí)長(zhǎng)可以作為衛(wèi)星電源蓄電池容量設(shè)計(jì)的參考。本文建立太陽(yáng)入射光線在衛(wèi)星平面的方程,用光線投影的方法得到在遮擋在衛(wèi)星帆板上的投影。分別分析圓形遮擋及網(wǎng)狀遮擋在帆板上投影面積的變化。并分析由于天線振動(dòng)所引起的帆板輸出功率的波動(dòng)。用Matlab仿真得到遮擋面積的變化規(guī)律,得到一年中最大的遮擋面積,為衛(wèi)星帆板的尺寸設(shè)計(jì)提供參考。由于理論和計(jì)算機(jī)仿真無(wú)法分析遮擋位置的影響。建立機(jī)器人實(shí)物仿真平臺(tái)。由于要求模擬帆板被遮擋的相對(duì)運(yùn)動(dòng),先對(duì)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行分析。在建立的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下分別做不同遮擋角度下的輸出功率實(shí)驗(yàn),不同遮擋角度下IV曲線的繪制實(shí)驗(yàn),及帆板遮擋輸出功率實(shí)驗(yàn)。
[Abstract]:The satellite solar panel is the important energy supply of the satellite. The safe and stable operation of the satellite is the guarantee of the normal work of the satellite. It has occurred many times in the history of the satellite accident caused by the solar panel failure. It is an effective method to reduce the failure by analyzing all the conditions and optimizing the design. This paper mainly aims at solar panels. In this paper, the equation of the sun incident light and satellite orbit in the earth centered inertial coordinate system is established by using the coordinate transformation method, and the sun incidence angle and the board are discussed in three kinds of attitude, which are in the direction of diurnal orientation, perpendicular to the plane of orbit, and in the direction of the track cutting line. The change relation of the angle of the rotating shaft is used to simulate the generation of the power generation in three cases. The correctness of the model is verified by the simulation results. The earth occlusion is analyzed by the incident ray model established in this paper. The condition of the earth occlusion and the length of the occlusion are obtained. A cycle and a year are obtained by the simulation of Matlab. The cumulative long time and the maximum length of the single period of the satellite are blocked, and the earth is blocked by the STK software. The time length of the two situations can be used as a reference for the design of the capacity of the satellite power storage battery. The projection area on the satellite panel is analyzed. The changes in the projection area of the circular screen and the mesh cover on the panel are analyzed respectively. The fluctuation of the output power of the panel caused by the antenna vibration is analyzed. The variation of the area of the occlusion is obtained by Matlab simulation, and the maximum block area in one year is obtained, which provides a reference for the size design of the satellite sailing board. Because the theory and computer simulation can not analyze the influence of the occlusion position, the robot's physical simulation platform is set up. The kinematics of the manipulator is analyzed first due to the relative motion of the shielded block. The output work rate experiment under different occlusion angles and the drawing of IV curves under different occlusion angles are done under the established experimental platform. Experiment, and the experiment of shielding output power.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V442;TP242

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本文編號(hào)：2090306