【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星环境试验领域，涉及一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法。
技术介绍
1、卫星在发射过程中需要承受主动段的低频振动、高频振动、噪声等力学环境。为了验证卫星能够承受这些力学环境，需要开展地面力学试验，包括正弦振动试验和噪声试验(或者随机振动试验)等。在开展地面力学试验过程中，需在卫星上粘贴振动传感器来监视卫星典型位置的响应。在正弦振动试验中，一方面通过在卫星根部施加小量级正弦振动试验条件的星上传感器的响应预示大量级正弦振动试验的响应，如果响应超出结构所能承受的载荷，则需要进行卫星根部试验条件的“下凹”；另一方面通过大量级试验前后的两次小量级试验的传感器响应曲线对比，可以判断结构在经历大量级试验后是否发生受损。
2、在此前的卫星力学试验中，传感器粘贴位置为星外大部件典型安装处、舱板内表面的设备安装处、星内基频低于100hz的大部件安装处，其中舱板内表面的设备安装处并非每台设备安装处都粘贴传感器，而是根据舱板大小布置1-6个传感器。这种布置方法导致在卫星力学试验后需要拆除卫星的波导、天线，打开舱板，以拆除传感器，然后再合舱板、装天线等。这造成了整星总装流程反复，破坏力学试验的验证状态，同时也导致了卫星研制周期变长，与当前型号研制时间越来越快的要求相违背。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，以解决现有技术导致卫星力学试验后拆天线开舱板的操作破坏力学试验验证状态，造成卫星研制周期变长
2、本专利技术解决技术的方案是：
3、一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，包括如下步骤：
4、(1)将卫星力学试验用的传感器分为三类：卫星外表面舱板上的传感器、卫星内部舱板和内部大部件典型位置的传感器、卫星外部的传感器；
5、(2)找到同平台结构星或者已完成力学试验的卫星，所述同平台结构星或已完成力学试验的卫星与本卫星的星内大部件布局位置一致，设其中第i颗卫星的正弦振动试验数据为oi，第i颗卫星上包含了n个传感器，每个传感器有3个方向的数据，则oi中一共3n条数据曲线aj(j＝1,...,3n)，每条曲线表示频域上的频率与加速度响应的对应关系，据此找到第i颗卫星上的所有传感器位置；
6、(3)对于卫星外表面舱板上的传感器，采用布置在舱板外表面对应位置的传感器替代；
7、(4)对于卫星内部舱板和内部大部件典型位置的传感器，先评估该传感器的位置能否通过卫星外表面舱板的减轻孔进行拆除，如果能够通过减轻孔拆除则保留；如果无法通过减轻孔拆除，则利用步骤(2)已找到的卫星的试验数据进行分析，不需要用来下凹的传感器直接取消，需要用来下凹的传感器则采用步骤(2)已找到的卫星的试验数据进行下凹处理，然后取消该传感器；
8、(5)卫星外部的传感器正常布置。
9、优选的，所述步骤(3)中，如果舱板外表面需要粘贴osr片的，在卫星设计阶段布局osr片位置时，预留出需要粘贴力学试验振动传感器的位置，在舱板外表面布置振动传感器代替原本布置在舱板内表面的传感器；对于舱板外表面不需要粘贴osr片的，直接在舱板外表面布置振动传感器代替舱板内表面的传感器。
10、优选的，振动传感器布置的原则为横向和纵向均间隔1米布置。
11、优选的，所述步骤(4)中，具体的下凹处理方法如下：
12、对第i颗卫星的数据集oi进行分析，假设卫星根部小量级试验输入条件cil(fm)能够激起第j个传感器上的响应为aijl(fm)，设卫星根部大量级原始试验条件为cih(fm)，预示第j个传感器上得到的大量级响应ahij(fm)满足：
13、
14、如果ahij(fm)不超出第j个传感器位置的单机的组件级试验条件acij(fm)，则不需要下凹，取消该传感器；如果ahij(fm)超出第j个传感器位置的单机的组件级试验条件acij(fm)，则对卫星根部试验条件cih(fm)进行统一下凹处理；
15、下凹处理后的输入曲线chi-final(fm)为：
16、当ahij(fm)＞acij(fm)时
17、chi-final(fm)＝cih(fm)，当ahij(fm)≤acij(fm)时
18、对于步骤(2)已找到的所有卫星各个传感器的试验数据进行分析，取最低包络作为下凹处理后的最终输入曲线chfinal(fm)，即chfinal(fm)＝minchi-final(fm)，i＝1,…,n，n为步骤(2)找到的卫星总数。
19、优选的，对下凹处理后的最终输入曲线进行修正，卫星主频处、卫星外表面舱板、星外大部件的下凹以卫星外部的传感器在试验中的响应为依据，在下凹谷每个下凹频段前后均留有余量进行下凹。
20、优选的，所述步骤(4)中，利用步骤(2)已找到的卫星的试验数据进行分析时，仅考虑卫星正弦振动的试验数据，不考虑噪声试验数据。
21、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
22、(1)本专利技术提出了一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，旨在对星内安装的传感器进行优化，避免力学试验后拆除卫星的波导、天线，打开舱板，以拆除传感器，然后再合舱板、装天线的操作，优化试验流程，节省研制时间。
23、(2)本专利技术识别出星上传感器的不同分类，根据安装位置梳理了三类传感器，制定了不同的优化方法，有利于在工程中进行推广。
24、(3)本专利技术提出了利用以往同平台卫星的试验数据进行星内大部件的统一下凹方法，获得了卫星平台特性的下凹曲线，据此可将星内大部件处的传感器取消。
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1.一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，其特征在于，所述步骤(3)中，如果舱板外表面需要粘贴OSR片的，在卫星设计阶段布局OSR片位置时，预留出需要粘贴力学试验振动传感器的位置，在舱板外表面布置振动传感器代替原本布置在舱板内表面的传感器；对于舱板外表面不需要粘贴OSR片的，直接在舱板外表面布置振动传感器代替舱板内表面的传感器。
3.根据权利要求2所述的一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，其特征在于，振动传感器布置的原则为横向和纵向均间隔1米布置。
4.根据权利要求1所述的一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，其特征在于，所述步骤(4)中，具体的下凹处理方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，其特征在于，对下凹处理后的最终输入曲线进行修正，卫星主频处、卫星外表面舱板、星外大部件的下凹以卫星外部的传感器在试验中的响应为依据，在下凹谷每个下凹频段前后均留有余量进行下凹。
6.根据权
...【技术特征摘要】
1.一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，其特征在于，所述步骤(3)中，如果舱板外表面需要粘贴osr片的，在卫星设计阶段布局osr片位置时，预留出需要粘贴力学试验振动传感器的位置，在舱板外表面布置振动传感器代替原本布置在舱板内表面的传感器；对于舱板外表面不需要粘贴osr片的，直接在舱板外表面布置振动传感器代替舱板内表面的传感器。
3.根据权利要求2所述的一种卫星力学试验振动传感器的优化布置方法，其特征在于，振动传感器布置的原则为横向和纵向均间隔1米布置。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟华，方耀鹏，张婕，薛碧洁，尹家聪，高杨，刘刚，邓明乐，叶桑，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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