“梯形路徑雖然對(duì)時(shí)間和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能的利用率最高,但角加速度存在突變,有可能影響到衛(wèi)星的工作載荷,比如太陽能帆板,或者貯箱里的液體燃料,正弦路徑在這方面會(huì)更容易控制一些?!?
后者作為這方面的專-->>家,當(dāng)然了解不同路徑規(guī)劃之間的區(qū)別,因此常浩南的回答并沒有排解他心頭的疑惑:
“可是我看過你們衛(wèi)星的部分設(shè)計(jì)參數(shù),并不是那種容易引起發(fā)散振動(dòng)的大撓性結(jié)構(gòu)衛(wèi)星,燃料貯箱的尺寸和容量更是非常小……而且目前應(yīng)該還幾乎是滿的,也無需考慮液體晃動(dòng)問題吧?”
梯形路徑,顧名思義,就是簡(jiǎn)單粗暴地在姿態(tài)變化過程中給出三個(gè)恒定的加速度值,讓航天器的角速度經(jīng)歷均勻增加-勻速運(yùn)動(dòng)-均勻減速三個(gè)過程。
屬于是學(xué)完高中物理就能看懂的、最簡(jiǎn)單的控制原理。
也是最不容易出問題的。
因此,雖然有不少缺點(diǎn),但在符合條件的情況下,基本都會(huì)選擇梯形路徑。
而正弦函數(shù)的積分是一個(gè)余弦函數(shù),這意味著角加速度的變化更加復(fù)雜,尤其對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)性能都有限的小型微星來說更是如此。
青鸞星座的選擇,看似有點(diǎn)沒事找事的意思。
不過這一次,常浩南并沒有馬上回答,只是露出神秘一笑:
“沈總您等一下就知道了……”
沈俊榮聞一愣,也跟著笑了一下。
接著也不再多,而是重新把一只耳機(jī)貼在了耳朵邊,等待著常浩南的表演。
而就在兩人討論問題的這段功夫,青鸞02星已經(jīng)開始了姿態(tài)調(diào)整機(jī)動(dòng)。
在太空中,自然不可能有個(gè)攝像機(jī)盯著衛(wèi)星的情況。
而小衛(wèi)星項(xiàng)目本身沒什么宣傳價(jià)值,也不會(huì)單為了直觀去做一個(gè)3d的示意圖。
因此,此時(shí)顯示在屏幕上的,只是傳感器回傳的姿態(tài)角速度曲線,以及模態(tài)坐標(biāo)曲線。
至于衛(wèi)星的動(dòng)作情況……
那就只能靠腦補(bǔ)了。
隨著張維永下達(dá)姿態(tài)調(diào)整指令,角速度曲線的縱坐標(biāo)逐漸開始從0向上增長(zhǎng),在坐標(biāo)系上繪制出一個(gè)正弦函數(shù)曲線。
稍晚些時(shí)候,模態(tài)坐標(biāo)也緊跟著開始給出數(shù)據(jù)。
但是,跟擬合度接近完美的角速度曲線相比,模態(tài)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)如果細(xì)看,就摻進(jìn)去了不少像是噪音的無規(guī)則波動(dòng)。
也就是沈俊榮此前提到的撓性振動(dòng)。
不過,或許是因?yàn)椴捎昧苏衣窂?,眼前的振幅完全不?huì)對(duì)衛(wèi)星本身造成任何影響。
甚至他還能看出,在衛(wèi)星的角速度達(dá)到最大值,也就是角加速度歸零之后,振動(dòng)就已經(jīng)進(jìn)入了收斂狀態(tài)。
沈俊榮看向旁邊的常浩南,不知道這有什么特殊的部分。
他甚至都知道接下來會(huì)發(fā)生什么——
在姿態(tài)調(diào)整的后半段,角加速度重新出現(xiàn)(負(fù)加速度),振動(dòng)還會(huì)再次被加強(qiáng)。
直到整個(gè)調(diào)整過程結(jié)束,振動(dòng)會(huì)在隨后的8-10分鐘,甚至更長(zhǎng)時(shí)間里緩慢歸零。
但常浩南卻并未挪開視線,只是伸手指了一下屏幕,示意沈俊榮繼續(xù)看下去。
而當(dāng)后者重新把注意力放回到屏幕上的曲線時(shí),卻直接呆立當(dāng)場(chǎng)。
當(dāng)角速度重新開始減小的時(shí)候,模態(tài)坐標(biāo)曲線上呈現(xiàn)出的振動(dòng)水平,卻并沒有重新增加。
反而還在繼續(xù)減弱。
又過了120秒,青鸞02星最終定位到了新的姿態(tài)。
而星載附件的振動(dòng),更是幾乎在同一時(shí)間就徹底消失了……
根本沒有他預(yù)想中,后續(xù)逐漸減弱的過程。
不要小看這點(diǎn)區(qū)別。
撓性振動(dòng)除了會(huì)影響到設(shè)備和星體本身的工作狀態(tài)以外,還有可能與軌道平動(dòng)發(fā)生耦合,進(jìn)而影響到衛(wèi)星軌道。
如果影響較大,那么在姿態(tài)調(diào)整完成之后,甚至可能需要接上一次軌道調(diào)整,才能讓衛(wèi)星達(dá)到合適的工作狀態(tài)。
而像眼前的青鸞02星那樣,振動(dòng)幾乎和姿態(tài)機(jī)動(dòng)同步結(jié)束,則幾乎可以完全避免這種情況發(fā)生。
只是……
即便以100kg級(jí)別小衛(wèi)星的體量,加上正弦路徑,這個(gè)動(dòng)作特征也有些過于離譜了。
好在這個(gè)時(shí)候,常浩南恰到好處地給出了進(jìn)一步的解釋:
“正弦路徑的優(yōu)勢(shì),不只是削弱角加速度帶來的振動(dòng),更重要的是,沒有了從正極大值到0的瞬間突變,換句話說,就是被誘發(fā)產(chǎn)生的振動(dòng)更加規(guī)律……所以,我們?cè)谇帑[系列衛(wèi)星上面,嘗試性地應(yīng)用了來自航空領(lǐng)域的主動(dòng)抑振技術(shù)?!?
“并且現(xiàn)在看來,效果還算不錯(cuò)……”
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