一种10N推力器羽流场热效应及动力学效应确定方法

摘要

一种10N推力器羽流场热效应及动力学效应确定方法，(1)建立卫星几何尺寸及卫星坐标系、10N推力器本体坐标系下羽流场位置及指向、太阳翼本体坐标系下其几何尺寸及对日定向角度，以及通信天线本体坐标系下其几何尺寸与形面法矢参数；(2)将步骤(1)中涉及的推力器、太阳翼及通信天线的参数转换到卫星坐标系下；(3)对太阳翼及通信天线进行网格划分成单元，计算所有网格的羽流场原点至太阳翼、通信天线表面第i单元格的矢量、矢量与太阳翼、通信天线表面第i单元格的法向矢量间夹角β、矢量与推力器轴线间夹角κ；(4)根据上述计算的每个单元格的矢量、β、κ，计算推力器的羽流场干扰力和热流量分布。

主权项

1.一种10N推力器羽流场热效应及动力学效应确定方法，其特征在于步骤如下：(1)首先建立卫星几何尺寸及卫星坐标系；同时分别建立10N推力器本体坐标系下羽流场位置及指向、太阳翼本体坐标系下其几何尺寸及对日定向角度，以及通信天线本体坐标系下其几何尺寸与形面法矢参数；(2)建立推力器、太阳翼及通信天线间的坐标系转换关系，将步骤(1)中涉及的推力器、太阳翼及通信天线的参数转换到卫星坐标系下；(3)对太阳翼及通信天线进行网格划分成单元，从第一个单元格i＝1开始执行步骤(4)～(6)；(4)计算羽流场原点至太阳翼、通信天线表面第i单元格的矢量(5)计算矢量与太阳翼、通信天线表面第i单元格的法向矢量间夹角β；(6)计算矢量与推力器轴线间夹角κ；(7)令i＝i+1，重复执行步骤(4)～(6)，直至所有单元格计算完毕，执行步骤(8)；(8)根据上述计算的每个单元格的矢量β、κ，计算推力器的羽流场干扰力和热流量分布，羽流场干扰力密度分布函数F(r，κ，β)和热流密度分布函数H(r，κ，β)分别如下：$F(r,\kappa ,\beta )=F_1\left(r_0\right)·{\left(\frac{r_0}{r}\right)}^2·F_2\left(\kappa \right)·{\cos }^2\beta$$H(r,\kappa ,\beta )=H_1\left(r_0\right)·{\left(\frac{r_0}{r}\right)}^2·H_2\left(\kappa \right)·{\cos }^2\beta$式中，r₀为实验中所取的距离，F₁(r₀)、H₁(r₀)分别为对应r₀的干扰力密度、热流密度试验结果；r为矢量的标量值；F₂(κ)、H₂(κ)分别为仅与κ相关的推力器羽流测试的归一化试验结果干扰力密度和热流密度的拟合函数；所述的仅与κ相关的推力器羽流测试的归一化试验结果干扰力密度的拟合函数F₂(κ)为：J₀(κ)为κ的0阶贝塞尔函数，κ以“度”表示；所述的仅与κ相关的推力器羽流测试的归一化试验结果热流密度的拟合函数H₂(κ)为：J₀(κ)为κ的0阶贝塞尔函数，κ以“度”表示。