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课程设计最终要求2015
课程设计最终要求
总目标
以大气电离层掩星探测为目标进行一个小卫星的几项主要设计工作,综合运
用本科阶段多门专业课和专业基础课内容 体验航天器总体设计和几个主要分系
统设计的关键步骤 并完成最终的项目总结。
各部分具体要求与参数输入:
一、 任务轨道设计部分
利用 STK 软件完成轨道设计 实现单颗卫星 7 天之内全球范围在规定的大气
高度以下,实现的北斗掩星次数最多
ξ′
hI
IP
电离层 ξ
θ
P
RE
E h 平均电离层
I
地球 高度约为350km
要求报告内容包括:
利用 STK 软件建立工程包含:
北斗二代系统所有在轨卫星(不保含未发射部分和已经停止工作的卫星)
输出掩星曲线和报表
给出轨道倾角优化调整过程
输入参数,电离层探测上界根据每个同学在小组内的编号不同设定,同
一小组不得出现两个编号相同的学生:
• 300km
• 400km
• 500km
• 600km
• 700km
• 800km
六种电离层上界的探测,每个小组 6 个人,每人一种
二、 电性能总体设计
卫星在轨飞行的名义姿态示意图
CubeSat 工作模式中,
(1) 基本模式:星载计算机+测控收发机=1.8W ;
(2) 对日指向模式:星载计算机+测控收发机+姿控部件=4.5W ,在地影区,姿控
部件正常工作;
(3) 载荷操作模式(对日指向+载荷工作):星载计算机+测控收发机+姿控部件+
有效载荷=6.0W,在地影区,姿控部件正常工作,有效载荷正常工作;
(4) 计算一年 12 个月中不同的位置,找出电源供应最不足的一个月。
学生可根据模式(1)、(2 )(3 )的要求分别进行仿真计算,给出分析结论,并进
一步提出增大太阳电池面积的解决方案。
三、 典型结构设计
设计任务:
以提供的CubeSat 典型结构和器件的三维模型为参考进行设计和组装,自选 CAD 类软
件,建立 2U CubeSat 的完整 CAD 三维装配体模型,设计天线安装与展开机构,并绘制典型
零件工程图。
具体要求:
1. 参照图 1 中的卫星在轨姿态(天线端指向地球),设计2U 构型 CubeSat 。
图 1 卫星在轨姿态
2. 器件安装:
(1) 设计 2U CubeSat 主体框架结构;
(2) 四个侧面与顶面表贴太阳电池阵,如图 1 ;
(3)安装通讯系统,包括通讯主板与四联天线机构,图中 θ=90°。机构
可以安装到底面或两个 Unit 之间(自选设计),如图 2;
图 2 天线角度示意图
(4) 安装电源系统,包括电池板和配电板,或使用集成电源模块;
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