卫星太阳翼展开机构的可靠性分析方法研究 被引量：16

1

作者 肖宁聪 李彦锋 黄洪钟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1704-1710,共7页

针对卫星太阳翼展开机构的可靠性进行分析研究。首先,简要地介绍了太阳翼的组成和展开原理,建立了卫星太阳翼展开机构的故障树,并进行定性定量分析。分析结果得出扭簧储存动力矩不足和展开机构卡死是太阳翼展开失效的主要原因,对此提出... 针对卫星太阳翼展开机构的可靠性进行分析研究。首先,简要地介绍了太阳翼的组成和展开原理,建立了卫星太阳翼展开机构的故障树,并进行定性定量分析。分析结果得出扭簧储存动力矩不足和展开机构卡死是太阳翼展开失效的主要原因,对此提出了相应的预防和改进措施。其次,从静力矩裕度、力矩和力矩做的功三个方面对太阳翼展开机构进行可靠性建模和分析。 展开更多

关键词 太阳翼 展开机构 可靠性分析 故障树分析

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某空间站太阳电池阵中央桁架热-结构耦合动力学分析 被引量：14

2

作者 安翔 冯刚 《强度与环境》 2005年第3期8-13,38,共7页

本文研究了大型空间结构的热振动问题。提出了全区间耦合单步内非耦合的有限元计算方法,既满足了计算精度,又提高了计算效率。通过对某型空间站太阳电池阵中央桁架热振动的数值仿真,得到了若干对工程实际有一定参考价值的结论。

关键词 太阳电池阵 热振动有限元

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倾斜轨道航天器太阳翼对日跟踪方法探讨 被引量：12

3

作者 王颖 顾荃莹 《航天器工程》 2009年第3期36-40,共5页

目前我国大多数低轨道航天器均采用太阳同步轨道,但随着科学应用领域需求的不断增长,许多任务提出采用倾斜轨道对实现某种特定的任务目标具有更多的优势。但太阳翼光照条件恶劣在一定程度上制约了对倾斜轨道的应用。文章以此为背景对倾... 目前我国大多数低轨道航天器均采用太阳同步轨道,但随着科学应用领域需求的不断增长,许多任务提出采用倾斜轨道对实现某种特定的任务目标具有更多的优势。但太阳翼光照条件恶劣在一定程度上制约了对倾斜轨道的应用。文章以此为背景对倾斜轨道航天器在轨光照特性进行深入分析,并在此基础上分别提出惯性定向和对地定向两种航天器太阳翼对日跟踪的若干种方法,并模拟在轨受照环境对其进行了仿真。结果表明,文章提出的若干种跟踪方案能够很好地改善太阳翼的光照条件,至少与地方时上午10点钟太阳同步轨道相当,甚至可以实现垂直跟踪。提出的思路与方法可为长寿命倾斜轨道航天器的总体设计提供参考。 展开更多

关键词 航天器 倾斜轨道 太阳翼 日照条件 跟踪

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平屋盖及双坡屋盖光伏系统风荷载特性试验研究 被引量：8

4

作者 王京学 杨庆山 +1 位作者 刘敏 张建 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期21-28,共8页

屋顶光伏系统在强风或极端风气候中破坏的现象时有发生,其风荷载是主要控制荷载之一。为研究平屋盖及双坡屋盖光伏系统的风荷载特性,通过刚性模型测压试验,分析这两种典型屋盖光伏板上、下表面风压及净风压的风压特性,给出全风向角下最... 屋顶光伏系统在强风或极端风气候中破坏的现象时有发生,其风荷载是主要控制荷载之一。为研究平屋盖及双坡屋盖光伏系统的风荷载特性,通过刚性模型测压试验,分析这两种典型屋盖光伏板上、下表面风压及净风压的风压特性,给出全风向角下最不利极值吸力随附属面积的衰减曲线,并与美国加州结构工程协会（SEAOC）制定的平屋盖光伏设计规范以及已有文献建议的光伏板净风压随面积的折减曲线进行了对比。结果表明：平屋盖上光伏板的最不利净风压极值吸力大于双坡屋盖,随附属面积增加而衰减加快;平屋盖上光伏板的净风压与SEAOC规范给出的净风压设计值较为接近;当附属面积较大时,已有研究建议的光伏板设计风荷载取值偏于保守。 展开更多

关键词 平屋盖 双坡屋盖 光伏系统 风洞试验 风荷载 净风压 极值风压

原文传递

基于贝叶斯网络的卫星太阳翼驱动机构系统可靠性建模与评估 被引量：7

5

作者 李彦锋 黄洪钟 +2 位作者 刘宇 肖宁聪 朱顺鹏 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2012年第8期583-588,共6页

随着系统结构与功能复杂性的不断增加,系统的失效过程呈现复杂的动态特性,如顺序相关性、功能相关性以及冗余备份。基于马尔科夫过程的动态故障树分析方法能够较好地解决复杂系统的建模问题,然而在求解时该方法却是在全局状态空间中考... 随着系统结构与功能复杂性的不断增加,系统的失效过程呈现复杂的动态特性,如顺序相关性、功能相关性以及冗余备份。基于马尔科夫过程的动态故障树分析方法能够较好地解决复杂系统的建模问题,然而在求解时该方法却是在全局状态空间中考虑部件不同状态之间的转移,随着底事件以及逻辑门数量的增加,马尔可夫模型的计算量将呈指数增长。为了解决该问题,笔者采用贝叶斯网络结合动态故障树的方法进行分析,利用贝叶斯网络的双向推理能力进行可靠性评估。实例分析表明,该方法能够较好地解决具有动态特性的系统可靠性分析问题,而且具有较高的求解精度。 展开更多

关键词 卫星 太阳翼 驱动机构 故障树 贝叶斯网络 可靠性分析

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带太阳帆板航天器姿态最优控制的小波展开法 被引量：5

6

作者 戈新生 张奇志 刘延柱 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期143-148,共6页

讨论航天器太阳帆板展开过程中主体姿态的最优控制问题．在控制算法中利用小波分析理论，将离散正交小波函数引入最优控制问题，利用小波展开法替代传统的Ｆｏｕｒｉｅｒ基函数，提出一种基于小波分析的最优控制算法．数值仿真结果表明。

关键词 航天器 最优控制 太阳帆板 小波展开 姿态控制

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数字孪生卫星技术与工程实践 被引量：6

7

作者 崔玉福 刘质加 王靖 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2021年第6期62-69,共8页

数字孪生是一种集成多物理、多尺度、多学科属性,具有实时同步、忠实映射、高保真度特性,能够实现物理世界与信息世界交互与融合的技术手段。文章给出数字孪生卫星的定义,从卫星物理实体(R-Sat)、卫星孪生体(DT-Sat)、孪生数据(DT-Data... 数字孪生是一种集成多物理、多尺度、多学科属性,具有实时同步、忠实映射、高保真度特性,能够实现物理世界与信息世界交互与融合的技术手段。文章给出数字孪生卫星的定义,从卫星物理实体(R-Sat)、卫星孪生体(DT-Sat)、孪生数据(DT-Data)、服务系统(DT-App)以及连接五个维度对数字孪生五维模型进行拓展,并提出了数字孪生卫星五维数据(实时数据、纵向数据、横向数据、仿真数据、融合数据)的概念。探索了数字孪生卫星未来在工程实践中需解决的关键问题,并在太阳翼子系统设计与整星热试验测温与评估等方面开展了初步的应用。 展开更多

关键词 数字卫星 数字孪生 数据 模型 映射 太阳翼 热试验

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火星太阳电池翼除尘方法综述 被引量：6

8

作者 袁亚飞 刘民 杨亦强 《航天器环境工程》 2010年第5期604-606,539,共3页

"萤火一号"火星探测器即将发射升空,标志着我国火星探测计划实施的开始。然而,火星尘埃在范德华力和静电力的作用下积聚在太阳电池翼的表面,使其转换效率下降,影响火星探测器的寿命。因此,开展火星太阳电池翼除尘技术的研究... "萤火一号"火星探测器即将发射升空,标志着我国火星探测计划实施的开始。然而,火星尘埃在范德华力和静电力的作用下积聚在太阳电池翼的表面,使其转换效率下降,影响火星探测器的寿命。因此,开展火星太阳电池翼除尘技术的研究是非常有意义的。文章主要介绍了火星太阳电池翼的除尘方法,特别是目前最受关注的电帘除尘方法,并对其基本结构、除尘原理、除尘效率和透光性做了详细的描述,对开展火星太阳电池翼除尘技术的研究具有一定的参考作用。 展开更多

关键词 除尘方法 太阳电池 火星探测 电帘除尘

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基于太阳电池板与磁强计的小卫星姿态确定算法研究 被引量：4

9

作者 刘建业 段方 +1 位作者 李丹 郁丰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期218-222,共5页

直接将太阳电池板电流作为量测量进行姿态确定,不仅可观性不高,也不利于计算量的减少。分析了利用太阳电池板测姿的原理;以立方体微小卫星为例,分析了由多个太阳电池板电流估计太阳矢量的问题,提出了受限最小二乘法。将所估计的太阳矢... 直接将太阳电池板电流作为量测量进行姿态确定,不仅可观性不高,也不利于计算量的减少。分析了利用太阳电池板测姿的原理;以立方体微小卫星为例,分析了由多个太阳电池板电流估计太阳矢量的问题,提出了受限最小二乘法。将所估计的太阳矢量与磁强计输出结合,进行双矢量定姿滤波。利用软件STK(Satellite ToolKit)数据对算法进行了仿真,与直接将太阳电池板电流作为量测值的算法进行了对比。结果表明:该算法有效地提高了定姿性能。 展开更多

关键词 小卫星 太阳电池板 磁强计 姿态 卡尔曼滤波

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基于视觉测量的太阳翼模态参数在轨辨识 被引量：5

10

作者 吴小猷 李文博 +3 位作者 张国琪 关新 郭胜 刘易 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2016年第3期9-14,共6页

针对传统接触式振动测量方法的缺点,提出一种基于视觉测量的太阳翼模态参数在轨辨识方法.具体过程包括相机标定、标志点检测、三维坐标解算和模态辨识等.利用两台相机和一台计算机构成的双目立体视觉测量系统进行了地面试验,测量得到了... 针对传统接触式振动测量方法的缺点,提出一种基于视觉测量的太阳翼模态参数在轨辨识方法.具体过程包括相机标定、标志点检测、三维坐标解算和模态辨识等.利用两台相机和一台计算机构成的双目立体视觉测量系统进行了地面试验,测量得到了太阳翼测点处的振动位移响应,然后采用ERA算法辨识出了真实太阳翼的两阶主要模态参数.通过与激光测振仪测量结果进行比较,验证了上述方案的有效性.实验表明,视觉测量方法设备简单,灵活性高,是一种理想的在轨振动测量方法. 展开更多

关键词 模态辨识 视觉测量 太阳翼 振动测量

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光伏电站火灾扑救要点分析

11

作者 乔荣锴 《能源与节能》 2024年第10期72-74,共3页

随着科技的进步,新能源的发展日趋迅速。现中国光伏产业已经进入稳步发展阶段,已经具备一定的规模,对灭火救援工作提出了新的挑战。对光伏太阳能阵列、汇流箱、逆变器、升压系统、线路五个方面的常见火灾扑救要点进行了分析,并探讨了光... 随着科技的进步,新能源的发展日趋迅速。现中国光伏产业已经进入稳步发展阶段,已经具备一定的规模,对灭火救援工作提出了新的挑战。对光伏太阳能阵列、汇流箱、逆变器、升压系统、线路五个方面的常见火灾扑救要点进行了分析,并探讨了光伏电站火灾的扑救流程。 展开更多

关键词 光伏电站火灾扑救 太阳能阵列 汇流箱 逆变器 升压系统

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空间太阳能阵列光照的建模仿真及优化 被引量：4

12

作者 刘宇哲 张群 +2 位作者 杨勇 张新宇 杨自鹏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期166-173,共8页

针对空间救援飞行器在无控模式下,固定的太阳能阵列可能受到光线照射面积不足的问题,提出采用建模仿真及优化阵列布局的方法来提高任意光照角度下的受光面积。通过建立参数化驱动的空间飞行器外形几何模型、任意角度下的光线投射模型和... 针对空间救援飞行器在无控模式下,固定的太阳能阵列可能受到光线照射面积不足的问题,提出采用建模仿真及优化阵列布局的方法来提高任意光照角度下的受光面积。通过建立参数化驱动的空间飞行器外形几何模型、任意角度下的光线投射模型和考虑自身结构阴影遮挡的光照模型,研究空间任意光照角度下太阳能阵列接收光线照射的有效面积,并得到最低受光面积。基于建立的光照模型,采用遗传算法,对影响太阳能阵列布局的关键参数进行优化。可视化仿真结果校验了模型的有效性,优化结果显示算法收敛且获得了最优结果,满足空间无控飞行任务要求。 展开更多

关键词 空间飞行器 太阳能阵列 光照面积 布局优化 遗传算法

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航天器太阳阵的刚柔耦合动力学与控制研究 被引量：4

13

作者 段柳成 李海泉 +1 位作者 刘晓峰 蔡国平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期770-777,共8页

对空间漂浮航天器太阳阵展开与锁定过程的刚柔耦合动力学与控制问题进行较为全面的研究。基于Jourdain速度变分原理和单向递推组集方法,建立了太阳阵展开与锁定过程的刚柔耦合多体系统动力学模型,采用模糊自适应PD控制方法对航天器本体... 对空间漂浮航天器太阳阵展开与锁定过程的刚柔耦合动力学与控制问题进行较为全面的研究。基于Jourdain速度变分原理和单向递推组集方法,建立了太阳阵展开与锁定过程的刚柔耦合多体系统动力学模型,采用模糊自适应PD控制方法对航天器本体的姿态扰动进行主动控制。通过对考虑柔性效应的太阳阵展开与锁定过程的数值仿真,较好地预测了太阳阵展开历程及航天器本体姿态扰动情况。另外,通过采用模糊自适应PD控制方法与传统PD控制方法进行仿真比较,验证了该控制方法对航天器姿态控制的有效性。 展开更多

关键词 刚柔耦合动力学 太阳阵 单向递推组集 模糊自适应PD控制 ADAMS

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高分多模卫星高刚度太阳翼机构设计与验证 被引量：3

14

作者 商红军 任守志 +1 位作者 盛聪 郑树杰 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2021年第3期156-163,共8页

针对传统多板串联一维展开的刚性太阳翼无法实现展开状态高刚度和低惯量的问题,提出了一种三板并联二维展开的高刚度太阳翼机构方案,通过采用构型优化、高刚度基板设计和高刚度铰链等设计技术和方法,实现了刚性太阳翼的高刚度、低惯量要... 针对传统多板串联一维展开的刚性太阳翼无法实现展开状态高刚度和低惯量的问题,提出了一种三板并联二维展开的高刚度太阳翼机构方案,通过采用构型优化、高刚度基板设计和高刚度铰链等设计技术和方法,实现了刚性太阳翼的高刚度、低惯量要求,为高分多模卫星配套研制了两套三板并联、低惯量、高刚度太阳翼。经过高分多模卫星太阳翼地面试验及在轨飞行验证,结果表明:与相同面积的传统串联太阳翼相比,三板并联二维展开太阳翼的展开状态刚度提高5倍以上,转动惯量减小至1/8,该技术可为后续高刚度太阳翼机构设计及研制提供参考。 展开更多

关键词 高分多模卫星 太阳翼 展开机构 高刚度 在轨展开

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逐点差值比较法在太阳能模拟器中的应用 被引量：2

15

作者 徐建军 刘忠洋 吕世森 《电气技术》 2011年第1期32-34,共3页

本文以提高太阳能的应用程度为目的,在太阳能电池阵数学模型的基础上,对逐点差值比较的迭代算法进行了研究,根据太阳能电池模拟器的设计要求,对各种不同的比例系数所对应的I-V特性曲线进行分析,最终确立比较适合于太阳能模拟器的方案。... 本文以提高太阳能的应用程度为目的,在太阳能电池阵数学模型的基础上,对逐点差值比较的迭代算法进行了研究,根据太阳能电池模拟器的设计要求,对各种不同的比例系数所对应的I-V特性曲线进行分析,最终确立比较适合于太阳能模拟器的方案。即将迭代步长确定为0.1,工作点电压收敛于56.4。 展开更多

关键词 太阳能电池阵 逐点差值比较 迭代算法

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阴影遮挡对太阳电池阵发电能力影响的仿真分析 被引量：2

16

作者 路火平 施梨 +2 位作者 杨华星 韩艳 樊蓉 《航天器环境工程》 2017年第3期252-257,共6页

航天器太阳电池阵的在轨发电能力会由于舱体等对太阳光的遮挡而受到影响。文章通过建立太阳电池电路模型,利用Saber仿真平台进行仿真,得到太阳电池单串电路遮挡片数与功率输出的关系曲线,利用MatLab进行了基于每个单串电池电路的遮挡计... 航天器太阳电池阵的在轨发电能力会由于舱体等对太阳光的遮挡而受到影响。文章通过建立太阳电池电路模型,利用Saber仿真平台进行仿真,得到太阳电池单串电路遮挡片数与功率输出的关系曲线,利用MatLab进行了基于每个单串电池电路的遮挡计算,最终计算得到自主飞行阶段的阴影遮挡造成的太阳电池阵功率损失率。比较新计算方法与传统计算方法的计算结果表明,新方法的计算精度更高,尤其是在被遮挡的电池片数量较少时,新方法的优势更加突出。 展开更多

关键词 太阳电池阵 发电能力 遮挡 仿真分析

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大尺度充气式桁架太阳能阵列设计及动力学分析 被引量：2

17

作者 卫剑征 张鹏飞 +2 位作者 马瑞强 陈雪岩 谭惠丰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期93-99,共7页

提出充气式桁架展开大尺度太阳能阵列结构设计方法,具有热固化复合材料充气铰实现高效折叠收拢,以及展开后提高结构刚度的特性。研制了原理样机,并进行了地面展开试验,验证了充气展开及其充气式桁架的性能。可展开桁架结构设计特色是将... 提出充气式桁架展开大尺度太阳能阵列结构设计方法,具有热固化复合材料充气铰实现高效折叠收拢,以及展开后提高结构刚度的特性。研制了原理样机,并进行了地面展开试验,验证了充气展开及其充气式桁架的性能。可展开桁架结构设计特色是将可折叠充气支撑管与刚性碳纤维杆相结合使用,减少热功耗并提高结构刚度。考虑可展开桁架的腹管设计以及材料固化前后对大尺度结构动态特性的影响,对太阳能阵列的半结构进行有限元建模,并采用BlockLanczos法求解结构的模态,计算分析了不同激励位置时结构阻尼对结构的振动响应。结果表明,所设计的充气式桁架展开大尺度太阳能阵列采用热固化方法,能实现大尺度结构从柔性大转动展开向高刚度结构特性的改变;且对低频结构具有振动抑制效果,其振动响应能受到激励幅值和载荷的影响,并显著改变结构的动力学性能。 展开更多

关键词 可展开桁架 充气 太阳能阵列 大尺度 柔性

原文传递

月面巡视探测器太阳帆板热电耦合仿真计算 被引量：1

18

作者 任德鹏 贾阳 刘强 《航天器环境工程》 2007年第5期278-282,5,共5页

文章建立了月面巡视探测器太阳帆板热电耦合计算模型,制定了太阳帆板的对日定向方案和输出电能分配方案。通过数值模拟获得了月面白昼期间太阳帆板的温度及电能输出,分析了太阳帆板背面包覆隔热材料前后及帆板是否对日定向的计算结果。... 文章建立了月面巡视探测器太阳帆板热电耦合计算模型,制定了太阳帆板的对日定向方案和输出电能分配方案。通过数值模拟获得了月面白昼期间太阳帆板的温度及电能输出,分析了太阳帆板背面包覆隔热材料前后及帆板是否对日定向的计算结果。计算表明:当帆板不对日定向时,其背面包覆隔热材料对其温度及电能输出无明显影响;对日定向时,帆板温度随时间的分布规律发生了明显改变,此时帆板背面包覆隔热材料使其温度明显上升,但帆板正面与背面的温差减小。 展开更多

关键词 月球探测 太阳电池阵 热电联合 数值分析

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人造卫星太阳翼电池阵板非线性动力子结构分析 被引量：1

19

作者 陈健 陈扬 陆鑫森 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第6期14-20,共7页

本文采用动力子结构方法,对人造卫星太阳翼电池阵板在展开状态的无阻尼自由振动进行了线性及非线性分析.在线性分析中,比较了3种不同动力子结构方法的优缺点,并成功地将Lanczos 矢量引入了Hurty 方法,非线性分析以Hurty法为基础,对具有... 本文采用动力子结构方法,对人造卫星太阳翼电池阵板在展开状态的无阻尼自由振动进行了线性及非线性分析.在线性分析中,比较了3种不同动力子结构方法的优缺点,并成功地将Lanczos 矢量引入了Hurty 方法,非线性分析以Hurty法为基础,对具有非线性连接锁定机构的太阳翼电池阵板进行了计算,并得到不同初始条件下太阳翼的自由振动周期.实验证明,计算结果是正确的、合理的. 展开更多

关键词 人造卫星 动力子结构 电池阵板

全文增补中

空间碎片超高速撞击下太阳电池阵伏安特性 被引量：1

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作者 郑建东 周江 +5 位作者 皮晓丽 邹晨 李一帆 徐坤博 龚自正 胡帼杰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第18期360-368,共9页

太阳电池阵是航天器的电力来源,时常受到微流星体和空间碎片撞击而损伤,导致太阳电池阵输出功率下降.采用二级轻气炮对航天器太阳电池阵开展了空间碎片超高速撞击地面模拟试验,研究了不同撞击速度、弹丸直径、撞击点位置工况下太阳电池... 太阳电池阵是航天器的电力来源,时常受到微流星体和空间碎片撞击而损伤,导致太阳电池阵输出功率下降.采用二级轻气炮对航天器太阳电池阵开展了空间碎片超高速撞击地面模拟试验,研究了不同撞击速度、弹丸直径、撞击点位置工况下太阳电池阵伏安特性的衰减规律.共进行了12次试验,其中5次因弹托撞击试件而无效,7次试验数据有效.试验结果显示,弹丸的直径和撞击速度、撞击位置三者均对伏安特性影响较大,地面模拟试验与在轨飞行试验产生的损伤形貌符合良好.通过数据分析了电池阵失效面积与剥落区面积、穿孔面积、弹丸动能、撞击位置四者之间的关系.研究发现,电池阵失效面积与剥落区面积两者之比介于7-37,电池阵失效面积与穿孔面积两者之比介于50-150.撞击在电池片中心区域,失效面积明显高于撞击在电池片边缘或者连接处.电池阵失效面积△S_(SA)与动能E(E=πρd^(3)v^(2)/12)的立方根比较吻合.为了建立功率损失面积与弹丸直径和撞击速度的准确方程,首先假设三者存在幂指数关系,再通过数据拟合方法求解待定系数,最终建立了适用于国内太阳电池阵的功率损失△P_(max)方程和△S_(SA)方程.当撞击在电池片中心区域△P_(max)=0.047dv^(2/3)时,△S_(SA)=260dv^(2/3).当撞击在电池片边缘或者连接处△P_(max)=0.033dv^(2/3)时,△S_(SA)=180dv^(2/3).方程预测偏差在±13.3%以内,平均偏差为7.6%.该方程可用于描述在0°撞击角条件下电池阵功率损失或失效面积两者与弹丸的直径、撞击速度、撞击位置的函数关系.本文的研究方法对我国航天器太阳帆板超高速撞击环境下性能退化评估有借鉴意义,所建立的功率损失方程和失效面积方程,能够预测空间碎片造成的太阳电池阵的功率下降规律和失效面积规律,对我国航天工程实践具有重要的工程应用价值. 展开更多

关键词 太阳电池阵 超高速撞击 伏安特性 功率损失方程 失效面积方程 空间碎片

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