多摄动影响的空间多体系统动力学建模方法技术方案

技术编号:42977116 阅读:24 留言:0更新日期:2024-10-15 13:14
本发明专利技术公开了多摄动影响的空间多体系统动力学建模方法,本发明专利技术通过将多体系统及联接装置均考虑成单元体建立体坐标系,基于拉格朗日方程,并结合广义力和合外力得到多体航天器任一单元体的动力学方程,通过对地球非球形引力、太阳辐射压力和第三引力的分析,考虑多种摄动力对任一单元体的合外力得到空间多体系统的动力学方程,本发明专利技术的建模方法充分考虑多种摄动因素对航天器的影响,使系统运动描述更准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天,具体涉及多摄动影响的空间多体系统动力学建模方法


技术介绍

1、理想情况下,航天器只受地球中心引力作用,沿着开普勒轨道运动。但是实际上,航天器绕地飞行中受到许多因素的干扰,比如:地球非球形摄动、第三引力摄动以及太阳辐射光压摄动等。虽然这些摄动力约为地球中心引力的十万分之一,但长时间作用仍可使航天器偏离应用任务的要求,影响航天器的使用寿命。

2、现在技术在摄动影响的空间系统研究方面做了相关研究和仿真实验,其主要结论归纳如下:

3、文献1【徐方暖,王博,魏乙,等.j2摄动和太阳光压对绳系卫星系统的影响分析[j].机械科学与技术,2018,37(01):132-137.】中,采用经典runge-kutta方法和辛runge-kutta方法建立空间绳系卫星多体系统动力学方程,分析地球非球形摄动和光压摄动的影响,仿真结果表明两种摄动均会对系统产生明显影响且地球非球形摄动的影响大于光压摄动的影响。

4、文献2【袁幸伟.摄动因素对航天器轨道设计的影响分析[d].哈尔滨工业大学,2012.】中,基于轨道根数建立动力学本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.多摄动影响的空间多体系统动力学建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的多摄动影响的空间多体系统动力学建模方法,其特征在于,步骤一所述任一单元体i的体坐标系的定义如下:单元体i是系统下的任一单元体,空间多体系统质心所在的轨道坐标系为O1xyz,O1为系统质心,O1x轴指向系统飞行方向,O1z指向地心,O1y轴由右手法则确定,系统质心相对于惯性坐标系的轨道角速度ω为:式中μe为地球引力常数,r为系统质心与地心之间的距离;O1xiyizi是单元体i的体坐标系,体坐标系由轨道坐标系绕O1y旋转αi,再绕O1x旋转βi得到,三个坐标轴的单位向量分别为和

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【技术特征摘要】

1.多摄动影响的空间多体系统动力学建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的多摄动影响的空间多体系统动力学建模方法,其特征在于,步骤一所述任一单元体i的体坐标系的定义如下:单元体i是系统下的任一单元体,空间多体系统质心所在的轨道坐标系为o1xyz,o1为系统质心,o1x轴指向系统飞行方向,o1z指向地心,o1y轴由右手法则确定,系统质心相对于惯性坐标系的轨道角速度ω为:式中μe为地球引力常数,r为系统质心与地心之间的距离;o1xiyizi是单元体i的体坐标系,体坐标系由轨道坐标系绕o1y旋转αi,再绕o1x旋转βi得到,三个坐标轴的单位向量分别为和

3.根据权利要求2所述的多摄动影响的空间多体系统动力学建模方法,其特征在于,步骤二所述单元体i的动能ti的定义如下:设空间多体系统总质量为m,任一单元体i的质量为mi,任一单元体i到系统质心的位置矢量为式中ri表示在方向的分量,即任一单元体i到系统质心的距离;则单...

【专利技术属性】
技术研发人员:何洁田国良
申请(专利权)人:西安航空学院
类型:发明
国别省市:

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