隨著通信技術的蓬勃發(fā)展,衛(wèi)星激光通信作為一種發(fā)展迅速的通信手段,成為各國研究熱點。其中,小衛(wèi)星激光通信跟瞄系統(tǒng)具有體積小、重量輕、成本低、周期短、性能好等特點,近幾年應用廣泛。由于星載設備受發(fā)射成本、運載能力等諸多因素限制對質(zhì)量有著極高的要求。因此,有必要對小衛(wèi)星激光通信跟瞄系統(tǒng)進行輕量化優(yōu)化研究,減小重量滿足小衛(wèi)星平臺的要求。本文以小衛(wèi)星激光通信跟瞄系統(tǒng)為研究對象,以減輕系統(tǒng)結構重量為研究目標,對周掃式激光通信跟瞄系統(tǒng)優(yōu)化方法進行研究,并對系統(tǒng)整機結構進行詳細化優(yōu)化設計和試驗驗證。在滿足性能指標的前提下減輕系統(tǒng)重量,實現(xiàn)系統(tǒng)結構的輕小型化設計,為小衛(wèi)星空間激光通信提供前提和保障。通過對常用的通信系統(tǒng)結構形式進行對比分析,根據(jù)課題特點及指標要求設計了周掃式結構激光通信跟瞄系統(tǒng)。此結構掃描范圍大,所需的轉(zhuǎn)動慣量小,系統(tǒng)穩(wěn)定性高。根據(jù)系統(tǒng)的結構方案完成了跟瞄系統(tǒng)初始結構設計。從材料和結構形式兩方面切入,通過對常用航空材料特性進行分析為周掃式激光通信跟瞄系統(tǒng)確定合適的材料,再從結構優(yōu)化分析方法中利用靈敏度法。分別從剛度和質(zhì)量的角度分析各零件對整機的靈敏度貢獻,得到了各零件的先后優(yōu)化順序。根據(jù)...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光通信跟瞄系統(tǒng)國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 激光通信跟瞄系統(tǒng)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 優(yōu)化設計在跟瞄系統(tǒng)中的應用
    1.3 本論文主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結
第2章 跟瞄系統(tǒng)結構方案設計
    2.1 小衛(wèi)星激光通信跟瞄系統(tǒng)
    2.2 跟瞄系統(tǒng)空間環(huán)境
        2.2.1 力學環(huán)境
        2.2.2 熱真空環(huán)境
    2.3 跟瞄系統(tǒng)結構方案
        2.3.1 主要技術指標
        2.3.2 跟瞄系統(tǒng)結構形式
    2.4 跟瞄系統(tǒng)結構設計
        2.4.1 方位軸系與俯仰軸系
        2.4.2 反射鏡組件
        2.4.3 鎖緊組件
    2.5 本章小結
第3章 跟瞄系統(tǒng)結構優(yōu)化方法研究
    3.1 跟瞄系統(tǒng)優(yōu)化方案
        3.1.1 材料優(yōu)化
        3.1.2 結構優(yōu)化
    3.2 跟瞄系統(tǒng)有限元模型建立
        3.2.1 軸承及螺栓模擬
        3.2.2 鎖緊機構建模
        3.2.3 整機有限元建模及模型質(zhì)量評估
        3.2.4 跟瞄系統(tǒng)初始結構模態(tài)分析
    3.3 基于靈敏度的優(yōu)化方法研究
        3.3.1 靈敏度分析模型
        3.3.2 靈敏度分析與計算
        3.3.3 基于靈敏度準則的部件性能分析
    3.4 本章小結
第4章 跟瞄系統(tǒng)結構優(yōu)化設計
    4.1 遮光罩結構優(yōu)化設計
        4.1.1 遮光罩邊界條件分析
        4.1.2 遮光罩優(yōu)化模型建立
        4.1.3 遮光罩優(yōu)化結果分析
    4.2 鎖緊盤結構優(yōu)化設計
        4.2.1 鎖緊盤優(yōu)化模型建立
        4.2.2 鎖緊盤優(yōu)化結果分析
    4.3 系統(tǒng)各部件輕量化優(yōu)化
    4.4 跟瞄系統(tǒng)結構仿真分析
        4.4.1 模態(tài)分析
        4.4.2 正弦振動響應分析
        4.4.3 隨機振動響應分析
    4.5 本章小結
第5章 跟瞄系統(tǒng)掃頻試驗
    5.1 反射鏡組件掃頻試驗
        5.1.1 試驗夾具
        5.1.2 試驗系統(tǒng)
        5.1.3 數(shù)據(jù)采集
    5.2 跟瞄系統(tǒng)掃頻試驗
        5.2.1 試驗準備
        5.2.2 數(shù)據(jù)采集
    5.3 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
附錄A 攻讀學位期間取得的成果
致謝



本文編號：3946061