摘要：立方星是最近这几十年快速发展出来的新技术，具有显著的优点。例如成本较低、功能密度大、研制周期短、体积较小等。立方星技术在国外的研究已经比较成熟，而国内正处于起步阶段。

随着立方星的功能越来越复杂，星上载荷的增多，卫星所需要的功率也越来越大，因此必须设计可展开的帆板以扩大太阳能电池阵的表面贴片面积。本文将着重介绍两种新型的合页，用于对大面积太阳能帆板的展开，在此基础上完成了合页、释放机构、电电池阵帆板以及电池阵布片的详细设计。通过solidworks建模组装三维模型，Adams仿真，并通过加工好的的实物搭建实验模型，最终完成了对整个方案的设计和验证。

关键词 立方星  合页 太阳能电池阵  展开帆

毕业设计说明书外文摘要

Title    Design of two deployable solar array on cubesat                                      

Abstract ：Cubesat is new technology which has developed rapidly in recent decades.It has abvious advantages,such as low cost,high power density,short development cycle,small volumn and so on.The research of cubesat in foreign countries is relatively mature,while the domestic is still in early development stage.

With more and more complicated function of cubesat, satellite load increased, the power that the satellite required is also increasing,so the deployable solar array must be designed to increase the surface mounted area of solar array. This paper will emphatically introduce two kinds of novel hinge, for the deployment of large area of solar panels. On this basis ,completing the detailed design of the hinge, release mechanism, solar panels and the arrangement of the solar array.By using the SolidWorks to model and assemble the 3D model ,the simulation of Admas,and through the processed material objects to build the experimental model, finally completed the design and verification of the whole scheme.

Keywords  cubesat  hinge  solar array  deployable panel

目次

1  引言 1

1.1  研究背景 1

   1.2  太阳能电池展开阵的研究现状 2

1.3  太阳能电池展开阵概述 3

1.4  主要研究内容 5

2  太阳能电池展开阵的整个系统组成 6

2.1  电池展开阵展开方案的设计 6

2.2  释放机构的设计 8

2.3  电池阵帆板基板的设计 11

2.4  电池阵的布片 12

3  立方星二次展开太阳能电池阵合页结构的具体设计 15

3.1  合页1的结构设计 15

3.2  合页2的结构设计 20

4  三维模型的ADAMS运动学仿真分析 25

4.1  ADAMS运动仿真分析的一般过程 25

4.2  ADAMS运动仿真分析的具体过程 25

   4.3  仿真结果及后处理分析 32

结论 40

致谢 41

参考文献 42

附录A 43

1  引言

太阳能电池阵作为卫星在轨正常工作的能量来源，太阳能电池阵不仅要满足整星负载的功率要求，而且还要对蓄电池充电，以满足地影期的用电需求。随着卫星的功能越来越复杂，星上负载增多，所需的功率也随之增大，必须通过展开帆的形式提高电池阵的贴片面积，以满足卫星对功率大小的要求。

1.1  研究背景

1.1.1  立方星的简介

立方星指的是一种采用专用设计标准制作的微小卫星。美国加州理工州立大学（Cal Poly University）与斯坦福大学(Stanford University)在1999年首先提出了立方星这个概念[1]。立方星是以“U”为单位进行划分的，1U是指尺寸为10cmx10cmx10cm，质量大约为1kg。在此基础上，立方星可以增大为双单元“2U”(10cmx10cmx20cm)、三单元“3U”（10cmx10cmx30cm），甚至于六单元“6U”的立方星。图1.1所示是由南京理工大学微纳卫星团队自主研发的双单元立方星“NJUST-1”[2]，“NJUST-1”卫星的研制是响应欧洲委员会下属第七框架协议QB50项目[19]，于2015年9月与其他49颗微纳卫星一同搭载我国长征系列火箭发射入轨。入轨后通过如图1.2所示的“P-POD”装置，用弹簧将卫星弹射出去，使其真正成为一颗纳卫星[3]。