沈晓凤，肖余之，康志宇

(1.上海市空间飞行器机构重点实验室，上海 201108;2.中国航天科技集团公司空间安全与维护总体技术研究中心，上海 201108)

引言

随着现代航天技术的发展，小卫星由于发射方式灵活、研制成本低以及研制周期短等特点得到了广泛应用。目前世界上已有十多个国家涉足小卫星研制领域，美国、俄罗斯、法国、英国、意大利等都有了自己的小卫星平台或星座［1］。继2000年美国国防高级研究计划局(DARPA)成功以母子星方式一箭发射了五颗小卫星后，2005年俄罗斯一箭发射了九颗小卫星，其中一颗小卫星在轨释放了三颗皮卫星。中国也十分重视小卫星及其应用的发展，2010年9月，“长征2号丁”运载火箭采用发射筒装置成功搭载发射了浙江大学研制的两颗“皮星1号A”卫星，通过星箭分离成功入轨。

小卫星入轨方式一般分为两种:直接由地面运载火箭通过一箭多星技术发射入轨或者由上面级(机动平台)搭载发射。后者由于多星释放，必然存在偏心安装，因此小卫星偏心分离动力学问题成为必须研究的内容。由于小卫星和分离平台间安装和连接方式的多样性，不同的简化模型和初始状态对分离过程和最终精度有很大的影响，有时候甚至是决定性的［2］。本文以上面级平台筒式分离机构方案为应用背景，对小卫星的偏心分离进行了动力学仿真研究。

1 偏心在轨分离模型

筒式偏心在轨分离问题可描述如下:小卫星2分离前安装在释放筒内部，底部作用分离弹簧，释放筒偏心安装在主平台1上，其相对主平台的安装位置和坐标系定义如图1所示。……