一种卫星区域布局的方法
【专利摘要】一种卫星区域布局的方法，将单机设备布置在服务舱仪器板；计算与仪器板单机设备连接电缆重量、及仪器板质量特性对卫星平台质量特性的贡献、仪器板上单机设备热耗分布，采用干涉检查方式分析服务舱仪器板总装情况即北仪器板开合容易、电缆接插件插拔实施代价小、电缆走向空间足够；将计算结果按照卫星单机设备布局原则中的约束条件进行比较分析，如果不满足约束条件，则返回步骤(1)调整单机设备在北仪器板上的位置，重复步骤(2)，直至满足卫星单机设备布局原则中的约束条件要求。本发明经过精确计算使得能够卫星平台对布局要求，且能够实现解耦。
【专利说明】一种卫星区域布局的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及布局工作，卫星每块仪器舱板在布局工作中，必须经历的一项重要工 作。
【背景技术】
[0002] 卫星进行仪器设备布局时，要考虑（1)各分系统的仪器设备外形尺寸要尽量小， 即内部结构安排要紧凑。这样不仅有利于卫星外形尺寸满足限制要求，也可减小仪器设备 的外壳质量。（2)各仪器设备外形一般要设计成长方体，这样可充分利用星内空间，也有利 于仪器设备外壳的制造。（3)对仪器设备的安装尺寸（包括安装耳片位置尺寸、连接孔尺 寸等）、仪器接插件的位置及外伸形体尺寸提出要求，以控制仪器设备所占星内体积并保证 安装、操作的开敞性和连接强度等要求。（4)各分系统的仪器设备应根据其功能特性适当 分块，不能过碎，也不能过大。如果过碎则仪器外壳和总装质量要增大，如果都集中在一起， 尺寸过大而不利于热控、总装和维修。（5)质量预算，各分系统的各个仪器设备、总装直属 件的质量％及余量仏等，以及质心。（6)散热预算，分析卫星各分系统仪器设备的散热量， 提出卫星散热面布局和总散热能力要求。最后对仪器设备做散热分配，并留有一定的余量。 (7)往往划分卫星为服务舱、载荷舱等。服务舱为整星提供支撑服务的舱体。载荷舱为支撑 有效载荷的部分舱体。质心，即质量的中心，指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想 点。
[0003] 总之，需要综合考虑仪器安装空间、整星质心情况、干涉等多种综合因素，不同情 况往往存在耦合交叉。以往在进行仪器设备布局时，往往采用单项定性的分析方法，并极大 的依赖经验来判断仪器设备布局好坏，往往布局无法有效解耦。继续将分析内容理论化抽 象化为数学模型，综合各要素，整体分析布局，获得最优解。
【发明内容】
[0004] 本发明的技术解决问题是：克服现有方法的不足，提供一种卫星布局的方法，经过 精确计算使得能够卫星平台对布局要求，且能够实现解耦。
[0005] 本发明技术解决方案：一种卫星区域布局的方法，实现步骤如下：如图1所示：
[0006] (1)将单机设备布置在服务舱仪器板，所述服务舱仪器板包括南仪器板和北仪器 板；所述北仪器板与轨道面法向相反，与卫星飞行方向垂直；所述南仪器板指向轨道面法 向，与卫星飞行方向垂直；
[0007] (2)计算与仪器板单机设备连接电缆重量、及仪器板质量特性对卫星平台质量特 性的贡献、仪器板上单机设备热耗分布，采用干涉检查方式分析服务舱仪器板总装情况即 北仪器板开合容易、电缆接插件插拔实施代价小、电缆走向空间足够；
[0008] (3)将步骤（2)的计算结果按照卫星单机设备布局原则中的约束条件进行比较 分析，如果不满足约束条件，则返回步骤（1)调整单机设备在北仪器板上的位置，重复步骤 (2)，直至满足卫星单机设备布局原则中的约束条件要求；
[0009] 所述的约束条件指：卫星平台质量特性的质心东西方向坐标x < 10mm，南北方向 坐标y < 10_ ;单机设备热耗满足北仪器板上布置热管的散热能力；服务舱仪器板的南仪 器板或北仪器板开合、电缆接插件插拔、电缆走向不发生几何干涉。
[0010] 本发明与现有技术相比的优点在于：
[0011] (1)明确了仪器板布局的实现步骤，将布局设计工作简化为模型和算法，以数值分 析方式获得最终布局，能够实现解耦。
[0012] (2)优化分析模型，以约束条件、分析计算方法为支撑，将整体无法解耦的工作、定 性分析转化为逐步解耦和定量分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本发明实现的流程图；
[0014] 图2为本发明实施例1卫星布局示意图；
[0015] 图3为本发明实施例2卫星布局示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面对本发明进一步说明，【具体实施方式】如下：
[0017] 实例1，如图2所示，以四个单机设备为例，4个单机设备为：执行单元C、综合业务 设备A、中心计算机D、遥测设备B。实例2 :如图3所示，以3个单机设备为例，3个单机设 备为：电源、线路盒、星敏盒。
[0018]实例 1 :
[0019] (1)将单机设备布置在服务舱北仪器板（北仪器板指向轨道面法向反向，与卫星 飞行方向垂直）；
[0020] (2)计算与北仪器板单机设备连接电缆重量、及北仪器板质量特性对卫星平台质 量特性的贡献、北仪器板上单机设备热耗分布，采用干涉检查方式分析服务舱北仪器板总 装情况即北仪器板开合容易、电缆接插件插拔实施代价小、电缆走向空间；
[0021] (3)将步骤2的计算结果按照卫星单机设备布局原则中的约束条件进行比较分 析，如果不满足约束条件，则返回步骤1调整单机设备在北仪器板上的位置，重复步骤2,直 至满足卫星单机设备布局原则中的约束条件要求。
[0022] 所述的约束条件指：卫星平台质量特性的质心东西方向坐标X < 10mm，南北方向 坐标10 < 5mm ;单机设备热耗满足北仪器板上布置热管125W的散热能力；服务舱北仪器板 开合、电缆接插件插拔、电缆走向不发生几何干涉。
[0023] 具体实施如下：
[0024] 一、确定布局
[0025] 确定通信卫星北仪器板的布局，各设备详细参数。
[0026] 根据单机I⑶理出执行单元、综合业务设备、中心计算机、遥测设备四台设备的最 大外轮廓尺寸，温度、热耗、重量。
[0027]
【权利要求】
1. 一种卫星区域布局的方法，其特征在于实现步骤如下： (1) 将单机设备布置在服务舱仪器板，所述服务舱仪器板包括南仪器板和北仪器板； 所述北仪器板与轨道面法向相反，与卫星飞行方向垂直；所述南仪器板指向轨道面法向，与 卫星飞行方向垂直； (2) 计算与仪器板单机设备连接电缆重量、及仪器板质量特性对卫星平台质量特性的 贡献、仪器板上单机设备热耗分布，采用干涉检查方式分析服务舱仪器板总装情况即北仪 器板开合容易、电缆接插件插拔实施代价小、电缆走向空间足够； (3) 将步骤（2)的计算结果按照卫星单机设备布局原则中的约束条件进行比较分析， 如果不满足约束条件，则返回步骤（1)调整单机设备在北仪器板上的位置，重复步骤（2)， 直至满足卫星单机设备布局原则中的约束条件要求； 所述的约束条件指：卫星平台质量特性的质心东西方向坐标X < 1〇_，南北方向坐标 y < 10_ ;单机设备热耗满足北仪器板上布置热管的散热能力；服务舱仪器板的南仪器板 或北仪器板开合、电缆接插件插拔、电缆走向不发生几何干涉。
【文档编号】B64G1/10GK104249815SQ201410438577
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】王江永, 李洋, 靖法, 杨闻, 郑建东, 夏永泉 申请人:中国空间技术研究院