抑制整星剩磁矩的流经大电流电缆布局和单机布局的方法与流程

本发明涉及一种大电流电缆布局和单机布局的方法，特别是涉及一种抑制整星剩磁矩的流经大电流电缆布局和单机布局的方法。

背景技术：

卫星在轨道上飞行将受到各种干扰力矩影响。对于低轨道卫星而言，由于受地球磁场影响，磁干扰力矩成为卫星姿态控制的干扰力矩之一，从而影响卫星姿轨控制精度，因此必须将卫星剩磁矩控制在姿轨控分系统可接受的范围之内。

目前，随着卫星有效载荷功率越来越大，当其有效载荷开机时会引起流经星上相关电缆电流的巨大变化，使整星剩磁矩发生很大变化从而导致不仅可能影响卫星姿态，也影响磁敏感器件的工作。

另外，随着卫星功率的增大，其太阳阵输出电流也相应增大，且当卫星处于光照区时，太阳阵所产生的剩磁矩将会持续较长的时间。

卫星的某些有效载荷具有模块单一，但数量众多、总功率大的特点，如目前的微波遥感卫星一般都具有载荷天线组件数量多、功率大的特点。虽然单个模块所产生的剩磁矩不大，但若完全不对模块内部和模块间的剩磁进行布局优化，也将产生相对更大的剩磁矩，相比于其他卫星更易受到地磁干扰力矩的影响。

目前卫星使用大量电机、蓄电池组等，由于此类设备的需要，必须采用到永磁材料或一些高导磁率材料，如氢镍蓄电池组永磁矩是一般单机的数十倍，使整星的永磁矩基数相对其它卫星较大。

基于以上因素的考虑，针对此类型的卫星，需要对流经大电流电缆和剩磁矩大的单机做特殊的布局优化，以最大限度地减小整星剩磁矩。而早期的卫星由于整星最大功率较小(即最大电流小)或对卫星姿轨控精度要求不高，从而使整星剩磁变化不大，或对整星的剩磁要求不高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种抑制整星剩磁矩的流经大电流电缆布局和单机布局的方法，其能够在保证不影响任何卫星功能与性能的前提下有效减小整星的剩磁矩变化和永磁矩。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种抑制整星剩磁矩的流经大电流电缆布局和单机布局的方法，其包括以下步骤：

步骤一，每条流经大电流电缆的正负供电线双绞走向，不能双绞的电缆捆扎成束并分段固定后走向；

步骤二，太阳阵单块电池板内按s形电缆走线；

步骤三，太阳阵单翼内板与板之间的功率电缆的正负供电线合并走线；

步骤四，太阳阵两翼间对称板之间的电缆相应对称布局；

步骤五，多模块、大功率有效载荷模块内的单机对称布局；

步骤六，多模块、大功率有效载荷的同一模块内单机电源的正线和负线均两两双绞；

步骤七，多模块、大功率有效载荷的同一子阵内不同模块对称安装；

步骤八，多模块、大功率有效载荷的不同子阵对称安装；

步骤九，同一天线所使用的电机轴向对称安装；

步骤十，不同天线的电机安装在卫星两个对侧面；

步骤十一，蓄电池组、主配电器等永磁矩大的单机均匀安装在卫星两侧且两侧单机的磁矩两两反向安装；

步骤十二，位于同一侧的蓄电池组、主配电器等永磁矩大的单机两两磁矩对称安装。

优选地，若流经大电流电缆的正负供电线无法从星上蓄电池组的同一个端口引出，则正负供电线分别从不同端口引出后紧贴着蓄电池组沿其边缘按最短路径走线至汇合点并固定。

本发明的积极进步效果在于：本发明对后续卫星型号的整星抑制剩磁矩设计提供了参考；适用于其他大功率或对姿轨控精度要求高的卫星的剩磁矩抑制设计。本发明在保证不影响任何卫星功能与性能的前提下，可有效减小整星的剩磁矩变化和永磁矩，适用于具有流经大电流电缆或对姿轨控精度要求较高的卫星。

附图说明

图1为锂离子蓄电池组a、b、c、d在xx卫星服务舱+x侧板安装布局，卫星载荷母线a电缆正负供电线分别从锂离子蓄电池组a、d的端口引出，紧贴着蓄电池组沿其边缘按最短路径走线至中间汇合点，从该汇合点至载荷舱顶板分开走向点一起走向铰合捆扎，并每隔约200mm用卡箍进行固定的示意图。

图2为锂离子蓄电池组e、f、g、h在xx卫星服务舱-x侧板安装布局，卫星载荷母线b电缆正负供电线分别从锂离子蓄电池组e、h的端口引出，紧贴着蓄电池组沿其边缘按最短路径走线至中间汇合点，从该汇合点至载荷舱顶板分开走向点一起走向铰合捆扎，并每隔约200mm用卡箍进行固定的示意图。

图3为卫星太阳阵两翼间的对称板之间电流流向相应对称布局，及驱动机构分别安装在±x侧板上的示意图。

图4为卫星载荷天线阵面同一模块内组件对称布局图。

图5为卫星载荷天线的同一子阵面上不同模块对称安装，以及左右不同子阵对称安装的示意图。

图中：11为第一锂电池a；12为第二锂电池b；13为第三锂电池c；14为第四锂电池d；15为卡箍；16为第一载荷母线a；21为第五锂电池e；22为第六锂电池f；23为第七锂电池g；24为第八锂电池h；25为第二载荷母线b；26为卡箍；31为卫星本体；32为太阳阵驱动机构；33为太阳阵连接架；34为+x太阳阵内板；35为+x太阳阵中板；36为+x太阳阵外板；37为-x太阳阵内板；38为-x太阳阵中板；39为-x太阳阵外板；41为天线组件；42为放大组件；51为-x侧天线子阵；52为中板天线子阵；53为+x侧天线子阵；54为二次电源组件；55为波控单元组件；56为第一-x侧天线模块；57为第二-x侧天线模块。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

本发明为抑制整星剩磁矩的流经大电流电缆布局和单机布局的方法，其包括以下步骤：

步骤一，每条流经大电流电缆的正负供电线双绞走向，不能双绞的电缆捆扎成束并分段固定后走向；

步骤二，太阳阵单块电池板内按s形电缆走线；

步骤三，太阳阵单翼内板与板之间的功率电缆的正负供电线合并走线；

步骤四，太阳阵两翼间对称板之间的电缆相应对称布局；

步骤五，多模块、大功率有效载荷模块内的单机对称布局；

步骤六，多模块、大功率有效载荷的同一模块内单机电源的正线和负线均两两双绞；

步骤七，多模块、大功率有效载荷的同一子阵内不同模块对称安装；

步骤八，多模块、大功率有效载荷的不同子阵对称安装；

步骤九，同一天线所使用的电机轴向对称安装；

步骤十，不同天线的电机安装在卫星两个对侧面；

步骤十一，蓄电池组、主配电器等永磁矩大的单机均匀安装在卫星两侧且两侧单机的磁矩两两反向安装；

步骤十二，位于同一侧的蓄电池组、主配电器等永磁矩大的单机两两磁矩对称安装。

若流经大电流电缆的正负供电线无法从星上蓄电池组的同一个端口引出，则正负供电线分别从不同端口引出后紧贴着蓄电池组沿其边缘按最短路径走线至汇合点并固定，这样实施较为简便。

对于不能双绞只能捆扎的流经大电流电缆的正负供电线，从汇合点至分开走向点一起走向捆扎的部分正负线每隔100～200mm旋转一圈绞合处理，这样连接效果好。

实例：如图1、图2所示，xx卫星锂离子蓄电池组a、b、c、d位于卫星服务舱+x侧板，锂离子蓄电池组e、f、g、h位于卫星服务舱-x侧板；将卫星的载荷母线电缆(载荷工作时将流经大电流)的正负供电线分别从锂离子蓄电池组a、d(或e、h)的端口引出，紧贴着蓄电池组，沿其边缘按最短路径走线至中间汇合点并固定；从上述汇合点至卫星载荷舱顶板分开走向点一起走向捆扎的部分，正负线绞合走线处理，并每隔约200mm进行一次固定。xx卫星太阳阵单块电池板内采用s形电缆走线。xx卫星太阳阵单翼内的板与板之间的功率电缆分成上下两部分，每一部分的正负供电线均合并走线。如图3所示，xx卫星太阳阵两翼间的对称板之间电流流向相应对称布局；xx卫星太阳阵两翼所使用的驱动机构电机分别安装于卫星服务舱±x侧。如图4所示，xx卫星载荷天线阵面共36个模块，每个模块内布排天线组件共16只，放大组件共4只，完全对称布局。xx卫星载荷天线阵面上，同一模块内单机电源的正线和负线均两两双绞。如图5所示，xx卫星载荷天线的同一子阵面上，不同模块对称安装；卫星载荷天线的不同子阵对称安装。xx卫星载荷天线的两侧所使用的展开机构电机分别安装于卫星载荷舱±y侧。xx卫星数传天线和中继天线分别安装在卫星的±y侧，在轨展开后驱动机构电机也位于卫星的±y侧。

综上所述，本方法作为抑制整星剩磁矩的流经大电流电缆布局和单机布局的方法，在在保证不影响任何卫星功能与性能的前提下可有效减小整星的剩磁矩变化和永磁矩。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。