1
УДК 629.78
Оптимизация параметров тросовой системы
раскрытия многозвенной конструкции
солнечной батареи
© А.Ю. Бушуев, Б.А. Фарафонов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
На основе анализа математической модели выбраны оптимальные параметры
тросовой системы раскрытия, обеспечивающие заданную последовательность
фиксации многозвенной конструкции. В качестве показателя оптимизации исполь-
зуется критерий наименьших квадратов: рассогласование между относительными
углами поворота звеньев, рассчитанными по модели и заданными из условия ком-
поновки солнечной батареи. Учтены дополнительные углы поворота звеньев, вы-
званные деформациями тросов. Усилия в тросах получены в результате наземных
испытаний по раскрытию солнечной батареи, выполненных на стенде на воздуш-
ной подушке.
Ключевые слова:
математическая модель, тросовая система раскрытия, много-
звенная конструкция, солнечная батарея, оптимизация
.
Введение.
Раскрытие солнечных батарей (СБ) является одной из
ключевых динамических операций функционирования космического
аппарата (КА), определяющей возможность его дальнейшей эксплуа-
тации [1]. Возрастание энергопотребления перспективных КА приво-
дит к увеличению размеров СБ. В связи с этим актуальна проблема
безотказного функционирования системы раскрытия СБ большой
площади [2]. Основным элементом такой системы раскрытия является
многозвенная конструкция с тросовой системой синхронизации [3].
Реальные условия процесса раскрытия воспроизвести на стенде
в достаточной мере затруднительно. Алгоритм выбора параметров
для элементов системы раскрытия предполагает многократное про-
ведение численных экспериментов процесса раскрытия, что требует
использования эффективной математической модели [4].
Для построения уравнений движения используются различные
методы, описание которых представлено, например, в работах [4–16].
В частности, подобная система из двух звеньев приведена в работе
[7], моделирование системы раскрытия СБ в программном пакете
ADAMS рассмотрено в работе [10].
В данной статье продолжены исследования, начатые в работе
[11], в которой представлены конструкции двух систем раскрытия СБ
и математическая модель процесса раскрытия. Целью работы являет-