冯砚博， 施伟璜， 王智磊， 赵 强， 杨玉恒， 张泽华， 冯浩龙

(1.哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院， 哈尔滨 150001； 2.上海卫星工程研究所， 上海 200240)

1 引言

在轨装配是在外太空环境下，将分散的结构部件或功能模块按要求组装连接，构建出新空间体，是减少成本、快速响应、灵活拓展的有效途径[1-3]。 美国20 世纪70 年代开始探索在轨装配卫星技术，如天空实验室项目[4]。 2015 年，美国的“蜻蜓”项目在轨利用自身携带机器人实现了卫星天线反射器的安装与重构[5]。 美国细胞星初始任务验证及经验试验组件到达国际空间站，在国际空间站上进行整星装配后独立在轨部署，2017 年进行了在轨技术验证[6]。

微重力环境装配对整星结构性能的拼接刚度和抗扰稳定等能力提出了更高的要求。 针对运载火箭和航天器的连接系统在振动和冲击激励下的动力响应，秦朝烨等[7]使用有限元软件ANSYS 对运载火箭和航天器耦合动力学模型进行了模态和响应的动力学特性分析。 Da Fonseca 等[8]采用有限元方法建立了带太阳能电池板的航天器的动力学模型，研究了利用主动控制系统对振动的抑制。 为了调整卫星的固有频率，郭金生等[9]提出一种基于结构刚度的轻量级实现方案，用于调整六棱柱卫星结构的固有频率。 考虑卫星的进动衰减时间和一阶固有频率，陈善搏等[10]提出一种双隔振系统改变飞轮的布置结构，用以提高高频段的振动衰减率抑制卫星飞轮引起的微振动。

在设计之初，通过结构的强度和刚度等力学特性，为方案选择提供有利依据是航天器设计的重要手段。……