卫星推进系统仿真平台架构设计与实现(2)

　　1.2.4 轨控发动机

　　某卫星平台轨控发动机提供的标准推力为轨控。如果推进系统恒压工作，轨控远地点发动机提供的推力是轨控；如果推进系统落压工作，远地点发动机提供的推力与燃烧室的压力

　　有关。

　　2 推进系统的仿真平台的架构设计

　　在星箭分离后，第一次远地点点火前，所有推力器按落压式工作，预充的氦气作为挤压气体；由姿控推力器完成星箭分离后阻尼，太阳捕获并建立绕负Z轴的慢旋。远地点发动在推进系统的远地点发动机点火是按恒压工作模式，高压气路和液体主管路的常闭电爆阀通电打开，减压器处于工作状态；为防止推进剂蒸汽混合，在减压器下游设置单向阀；由姿控推力器，把卫星调整到远地点点火姿态，姿控推力器使推进剂沉底。远地点发动机点火期间，姿控推力器保持稳定点火姿态。远地点发动机变轨完毕后，常开电爆阀通电，使之关闭。这样远地点发动机、高压气瓶、减压阀和单向阀等与正常轨道运行的贮箱，自锁阀和姿控推力器等部件隔开。推进系统按落压式工作，完成卫星姿控，东西位置保持和南北位置保持。星上12台姿控推力器分为两个独立互为备份的半系统。

　　姿控推力器除了完成卫星姿控和南北位置保持等机动任务外，还可作为轨控发动机备份，在轨控发动机出现故障时，由多台姿控推力器完成转移轨道的变轨任务，因此要求姿控推力器具有高总冲和长寿命。

　　此外，卫星推进系统与热控系统、姿轨控、遥测遥控系统之间是耦合的。贮箱和气瓶的压力与温度有关，推进系统的阀门的开关需要地面提供遥控指令。

　　根据卫星推进系统工作原理，推进系统的总体仿真平台结构如图2所示。

　　3 推进系统总体仿真

　　本文编写了卫星推进系统仿真平台软件，包括对卫星姿轨控、天体、卫星热控系统以及时间系统、三维演示系统的模拟。对卫星推进系统进行了总体仿真。仿真数据一方面发送到OSG进行三维演示，另一方面归档至Acess数据库，如图3所示。

　　三维演示模型可以获得推进系统各个部件参数的瞬时数据，通过半实物仿真很好的实现了所有的数据传输，对数据结果进行直观的分析。

　　4 结论

　　本文主要介绍了卫星推进系统的组成、工作原理、推进系统部件模型以及组件建立的方法，用C++编写了推进系统的仿真程序，对推进系统进行了仿真。该仿真平台能够为故障诊断与复现提供支持。

　　参考文献

　　[1]毛根旺，唐金兰，等.航天器推进系统及其应用[M].西安：西北工业大学出版社，2009：73-190.