微小衛(wèi)星多學(xué)科建模與仿真方法研究.pdf

1、微小衛(wèi)星是由控制、電子、力學(xué)等多學(xué)科、多系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，各學(xué)科間耦合嚴(yán)重，高精度、高置信度仿真要求將不同學(xué)科領(lǐng)域的分系統(tǒng)組合成為一個(gè)完整的系統(tǒng)，在各種不同環(huán)境和工作模式下，進(jìn)行相應(yīng)的仿真分析。本論文緊密圍繞微小衛(wèi)星多領(lǐng)域建模與仿真方法開展研究，探索多種微小衛(wèi)星多學(xué)科建模與仿真的技術(shù)途徑，取得如下創(chuàng)新研究成果：
　　提出了基于鍵合圖的微小衛(wèi)星多學(xué)科統(tǒng)一建模方法。通過引入以能量守恒原理為基礎(chǔ)的鍵合圖理論，分別建立了衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)、

2、帶有撓性太陽帆板的剛體衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)以及反作用飛輪等的鍵合圖模型，并利用20-SIM仿真軟件建立了微小衛(wèi)星多學(xué)科仿真模型。
　　為充分利用成熟的單領(lǐng)域仿真軟件及豐富的模型資源，提出了基于STK、ADAMS、ModelSim和Matlab/Simulink等商用軟件接口的微小衛(wèi)星多領(lǐng)域建模與仿真方案，設(shè)計(jì)了基于軟件接口的小衛(wèi)星多領(lǐng)域建模與仿真平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)，分析了典型領(lǐng)域間的耦合關(guān)系，完成了具有轉(zhuǎn)動(dòng)太陽帆板、反作用飛輪的多體衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)

3、力學(xué) ADAMS仿真模型，建立了小衛(wèi)星耦合關(guān)系緊密的控制、機(jī)械、電子及電源等多領(lǐng)域耦合仿真模型。
　　針對(duì)異構(gòu)軟件環(huán)境下的多學(xué)科建模與仿真問題，為簡(jiǎn)化軟件接口程序的開發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通用化，提出了基于HLA的衛(wèi)星多學(xué)科建模與仿真軟件集成方法。設(shè)計(jì)了基于HLA的微小衛(wèi)星多領(lǐng)域建模與仿真平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)，開發(fā)了Matlab、Adams以及ModelSim等單領(lǐng)域仿真軟件與HLA的中間件，提出了適合微小衛(wèi)星多領(lǐng)域協(xié)同仿真的運(yùn)行管理方法，建