郝文宇,黄意新

(1.中国空间技术研究院,北京100094；2.哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨150001)

卫星电缆柔性体参数化几何建模方法研究

郝文宇1,黄意新2

(1.中国空间技术研究院,北京100094；2.哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨150001)

针对卫星电缆属于柔性件的特点，提出以动态非均匀有理样条B曲线(Dynamic NURBS)建立基于物理特性的电缆几何模型和动力学模型.模型综合考虑了电缆刚度、质量分布、内部变形能等物理量，经仿真验证该模型能在虚拟环境中有效反映电缆的真实形态和运动状况并估算电缆长度，为卫星电缆的虚拟装配提供理论支持.

卫星电缆；几何模型；基于物理的模型；D-NURBS

近年来,随着卫星发射的产业化,其发射密度持续增大,由此对卫星制造和装配效率提出了更高的要求.卫星等航天器中存在着大量的电源、信号电缆,据统计,其质量一般占航天器总质量的6～7%,在一些设计中甚至达到15～20%［1］,如果考虑其支架和电连接器,则可达50%［2］.目前,卫星装配仍然采用模装方法,即采用1∶1实物模型进行电缆装配,确定各段电缆长度、布线、卡箍位置,并安装好电缆接头,然后再在真星上进行装配.这种方法存在两个问题:一是效率低,每颗星都需要通过人工试安装确定电缆长度和路径；二是电缆路径优化不足,模装中未考虑电缆整体布局.

随着虚拟现实技术的发展,虚拟装配技术逐渐得到应用.但现有虚拟装配系统还难以满足工业级复杂产品中的管路和线缆的虚拟装配要……