[發(fā)明專利]一種確定小衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)環(huán)境試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)功率譜的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011075109.3 | 申請(qǐng)日： | 2020-10-09 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112287575A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-01-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 東巳宙;白照廣;常靜 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 航天東方紅衛(wèi)星有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G06F30/23 | 分類號(hào)： | G06F30/23;G06F17/12;G06F17/13;G06F119/14 |
| 代理公司： | 中國(guó)航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 任林沖 |
| 地址： | 100094 *** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 確定 衛(wèi)星 光學(xué) 相機(jī) 環(huán)境 試驗(yàn) 隨機(jī) 振動(dòng) 功率 方法 | ||
1.一種確定小衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)環(huán)境試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)功率譜的方法，其特征在于步驟如下：
(1)根據(jù)小衛(wèi)星整星產(chǎn)品信息及整星使用力學(xué)環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD0，利用模態(tài)疊加法進(jìn)行整星動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算，獲取光學(xué)相機(jī)安裝面隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)功率譜PSD1，所述小衛(wèi)星整星產(chǎn)品信息包括小衛(wèi)星整星有限元模型、星箭接口位置；
(2)根據(jù)光學(xué)相機(jī)內(nèi)部組件的產(chǎn)品信息，獲取組件的基本力學(xué)數(shù)據(jù)，所述力學(xué)數(shù)據(jù)包括：相機(jī)整體質(zhì)量M0，組件質(zhì)量M1，相機(jī)有限元模型，組件耐受隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD2；
(3)制定光學(xué)相機(jī)整體及內(nèi)部組件工藝隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD3、PSD4；
(4)根據(jù)光學(xué)相機(jī)整體工藝隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD3，利用模態(tài)疊加法進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算，獲取光學(xué)相機(jī)內(nèi)部組件安裝面隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)功率譜PSD5；
(5)當(dāng)PSD5＞PSD2＞PSD4時(shí)，以隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD1作為光學(xué)相機(jī)設(shè)計(jì)及環(huán)境適應(yīng)性考核的依據(jù)，以隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD4作為光學(xué)相機(jī)內(nèi)部組件工藝檢驗(yàn)考核的依據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定小衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)環(huán)境試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)功率譜的方法，其特征在于：所述步驟(1)中，小衛(wèi)星質(zhì)量在100～1000Kg，模態(tài)疊加法中模態(tài)截止頻率覆蓋隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD0整個(gè)頻段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定小衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)環(huán)境試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)功率譜的方法，其特征在于：所述步驟(1)、(4)中，采用的模態(tài)疊加法主要包含以下內(nèi)容：
利用坐標(biāo)變換對(duì)運(yùn)動(dòng)方程解耦，得到相互獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)方程組；
利用杜哈梅積分對(duì)響應(yīng)進(jìn)行求解，得到廣義坐標(biāo)下的動(dòng)響應(yīng)計(jì)算公式
其中，[M]為質(zhì)量矩陣，[C]為結(jié)構(gòu)阻尼矩陣，[K]為結(jié)構(gòu)剛度矩陣，{f}為廣義力，{u}為廣義坐標(biāo)系下結(jié)構(gòu)響應(yīng)，為響應(yīng)速度，為響應(yīng)加速度，φi為各階模態(tài)，ξi為主坐標(biāo)系下結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定小衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)環(huán)境試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)功率譜的方法，其特征在于：所述步驟(2)中，光學(xué)相機(jī)整體質(zhì)量M0為50～150Kg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定小衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)環(huán)境試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)功率譜的方法，其特征在于：所述步驟(2)中，光學(xué)相機(jī)內(nèi)部組件包含焦面組件、光學(xué)組件、探測(cè)器與制冷機(jī)組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定小衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)環(huán)境試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)功率譜的方法，其特征在于：所述步驟(4)中，模態(tài)疊加法中截止頻率覆蓋隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD3整個(gè)頻段。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定小衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)環(huán)境試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)功率譜的方法，其特征在于：所述步驟(5)中，PSD5＞PSD2＞PSD4為隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD5能夠覆蓋PSD2，且隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD2能夠覆蓋PSD4。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定小衛(wèi)星光學(xué)相機(jī)環(huán)境試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)功率譜的方法，其特征在于：根據(jù)公式P＝A1×(M'/M)、Fu＝f1×(M'/M)、Fd＝f2×(M/M')，分別制定光學(xué)相機(jī)整體及內(nèi)部組件工藝隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜PSD3、PSD4；
式中，P為響應(yīng)量級(jí)，A1為響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)參考值，M‘為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參考值，M為相機(jī)質(zhì)量M0或相機(jī)內(nèi)部組件質(zhì)量M1；Fu為工藝隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜上升段拐點(diǎn)頻率，f1為工藝隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜上升段拐點(diǎn)頻率標(biāo)準(zhǔn)參考值，F(xiàn)d為工藝隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜下降段拐點(diǎn)頻率，f2為工藝隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)功率譜下降段拐點(diǎn)頻率標(biāo)準(zhǔn)參考值。
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