高阶重力和力矩对空间太阳能电站运动的影响

【摘要】：相比于传统卫星,空间太阳能电站具有超大的尺寸,高阶重力和重力梯度对其轨道和姿态运动的影响将不能再忽略.文中以地球同步拉普拉斯轨道上的太阳塔式空间太阳能电站为例,研究了在考虑地球扁率的引力场中,高阶重力和力矩对空间太阳能电站姿轨运动的影响.首先将空间太阳能电站的重力势函数进行泰勒展开,并保留至四阶项;然后求出电站所受到的重力和重力梯度力矩,并给出其轨道和姿态运动方程;最后通过数值仿真来分析不同阶次的力和力矩对轨道运动的影响.结果表明:高阶力对卫星轨道的影响较大,可达到百米量级;高阶力矩对卫星姿态运动影响则较小,可忽略不计. 【作者单位】： 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室;大连理工大学航空航天学院;
【关键词】： 高阶重力和力矩 泰勒展开 地球扁率 空间太阳能能电站
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11432010&11502040) 中央高校基本科研资助项目(DUT15LK31)
【分类号】：V442
【正文快照】： 0引言1968年美国科学家Glaser[1]首先提出空间太阳能电站(space solar power station,SSPS)的概念.自从这一概念提出以来,多个航天大国陆续开展了相关研究.迄今为止,共有20多种概念方案被陆续提出[2].为了保证SSPS的正常在轨运行,必须对其轨道和姿态动力学特性进行研究.在以往

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