微小衛(wèi)星多學科建模與仿真方法研究.pdf

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

2、帶有撓性太陽帆板的剛體衛(wèi)星姿態(tài)動力學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)星多學科仿真模型。
　　為充分利用成熟的單領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)星多領域建模與仿真方案，設計了基于軟件接口的小衛(wèi)星多領域建模與仿真平臺體系結構，分析了典型領域間的耦合關系，完成了具有轉動太陽帆板、反作用飛輪的多體衛(wèi)星姿態(tài)動

3、力學 ADAMS仿真模型，建立了小衛(wèi)星耦合關系緊密的控制、機械、電子及電源等多領域耦合仿真模型。
　　針對異構軟件環(huán)境下的多學科建模與仿真問題，為簡化軟件接口程序的開發(fā)工作，實現(xiàn)系統(tǒng)的通用化，提出了基于HLA的衛(wèi)星多學科建模與仿真軟件集成方法。設計了基于HLA的微小衛(wèi)星多領域建模與仿真平臺體系結構，開發(fā)了Matlab、Adams以及ModelSim等單領域仿真軟件與HLA的中間件，提出了適合微小衛(wèi)星多領域協(xié)同仿真的運行管理方法，建