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《滾動(dòng)姿態(tài)對(duì)陽(yáng)光與衛(wèi)星向陽(yáng)面夾角的影響分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、V01．19No．130航天器工程SPACECRAFTENGlNEERING第19卷第1期2010年1月滾動(dòng)姿態(tài)對(duì)陽(yáng)光與衛(wèi)星向陽(yáng)面夾角的影響分析余雷傅偉純(北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京100094)摘要采用理論分析方法分析了衛(wèi)星繞滾動(dòng)軸滾動(dòng)后，衛(wèi)星向陽(yáng)面與陽(yáng)光的夾角的變化情況，用熱分析工程軟件NEVADA的數(shù)值計(jì)算反推結(jié)果，對(duì)理論分析結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。分析結(jié)果表明：衛(wèi)星姿態(tài)繞滾動(dòng)軸滾動(dòng)后，陽(yáng)光與衛(wèi)星向陽(yáng)面的夾角相對(duì)于口角在不同緯度的變化趨勢(shì)將不同，但在軌道周期內(nèi)將發(fā)生周期性變化；隨著滾動(dòng)角的增大，該夾角的變化幅度也將增大。研究成果對(duì)衛(wèi)星外熱流分析具有參考意義。關(guān)鍵詞衛(wèi)星熱控設(shè)計(jì)
2、外熱流滾動(dòng)口角中圖分類號(hào)：V529文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673—8748(2010)01—0030—06AnalysisoftheAnglebetweenSatelliteSun—facingSurfaceandSolarRayinRollFlightModeYULeiFUWeichun(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract；TheB7anglebetweenthesatellitesun-facingsurfaceandthesolarrayisofgreati
3、mpor—tanceinsystemthermalanalysis．The口’anglewillbeequaltOthepangle，whichisdefinedastheanglebetweentheorbitalplaneandthesolarray，innormalflightmode．Butthe口’anglewillchangeinrollingmode．Inthispaper，thethermalinfluenceoftherollingangleonthep’angleistheoreticallyanalyzed，whichisinconsistencewith
4、theresultsoftheNEVADAsoftwarecompu—tation．TheconclusionisobtainedthattheB’anglewillchangeperiodicallywiththelatitudeinanorbitalperiod，andthechangingamplitudeofthep’anglewillincreasewiththelargerroll—angle．Keywords：satellite；thermalcontroldesign；heatflux；rollflightmode；8angle1引言太陽(yáng)同步軌道的一個(gè)顯著特點(diǎn)是
5、：太陽(yáng)光與衛(wèi)星軌道面的夾角(即』9角)在一個(gè)軌道周期內(nèi)幾乎不變[1{]。對(duì)于三軸穩(wěn)定對(duì)地遙感太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星，一般衛(wèi)星坐標(biāo)系的+Z軸是對(duì)地，+X軸為衛(wèi)星飛行方向，根據(jù)右手法則，則衛(wèi)星y軸與軌道面垂直，即衛(wèi)星y面平行于軌道面，因此在一個(gè)周期內(nèi)太陽(yáng)光與衛(wèi)星±y面夾角保持不變。隨著飛行任務(wù)的發(fā)展，為擴(kuò)大衛(wèi)星觀測(cè)范圍，衛(wèi)星姿態(tài)在成像或觀測(cè)時(shí)可能會(huì)進(jìn)行側(cè)擺，即繞衛(wèi)星滾動(dòng)軸(+X軸)在一定角度范圍內(nèi)滾動(dòng)。此時(shí)由于星體姿態(tài)的變化，y軸不再與軌道面垂直，陽(yáng)光與向陽(yáng)面(y面)的夾角將發(fā)生變化睜引，導(dǎo)致衛(wèi)星±y和士Z方向到達(dá)的外熱流也隨之變化，對(duì)衛(wèi)星的溫度場(chǎng)分布將造成不同程度的影響，進(jìn)而對(duì)計(jì)算分析
6、時(shí)高低溫工況的選取產(chǎn)生影響。因此有必要針對(duì)滾動(dòng)姿態(tài)對(duì)衛(wèi)星外熱流的影響及其變化規(guī)律進(jìn)行研究，準(zhǔn)確判斷全壽命周期內(nèi)高低溫工況[5。]。圖l為衛(wèi)星與太陽(yáng)的位置關(guān)系。收稿日期：2008—05—19；修回日期：2009—09—23作者簡(jiǎn)介：余雷(1974--)，男，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事航天器熱控制系統(tǒng)研制工作。第1期余雷等：滾動(dòng)姿態(tài)對(duì)陽(yáng)光與衛(wèi)星向陽(yáng)面夾角的影響分析31圖1衛(wèi)星與太陽(yáng)位置關(guān)系Fig．1PositionsofthesatelliteandtheSun本文根據(jù)太陽(yáng)同步圓軌道衛(wèi)星的任務(wù)情況，分析了一年中不同時(shí)刻、不同滾動(dòng)角度情況下太陽(yáng)光與衛(wèi)星向陽(yáng)面的夾角變化情況，得出了計(jì)算公式，并
7、以某具體型號(hào)為例通過(guò)了驗(yàn)證。2滾動(dòng)姿態(tài)下太陽(yáng)光與衛(wèi)星向陽(yáng)面夾角分析太陽(yáng)光與軌道面的夾角‘8。引：盧=arcsin(cosi·sine·sinP+sin／·sinO·cos5p——sin／·cose·cosO·sincp)(1)式(1)中：i——軌道傾角，軌道面法向與赤道面法向的夾角；．e——天球赤道面與黃道面的夾角；9——太陽(yáng)黃經(jīng)，黃道面內(nèi)太陽(yáng)與春分點(diǎn)的夾角；n——升交點(diǎn)赤經(jīng)，衛(wèi)星由南向北通過(guò)赤道的點(diǎn)與春分點(diǎn)間的夾角。根據(jù)式(1)可以看出太陽(yáng)光與軌道面的夾角與4個(gè)參數(shù)相關(guān)，E是定值，9僅與太
