太陽電池翼的高精度質量特性測試方法研究

王曉陽，曾 婷，于龍岐，譚 旭，于榮榮，董禮港

（中國空間技術研究院北京衛星制造廠有限公司，北京100094）

太陽電池翼是航天器一次能源系統的重要組成部分，是航天器的關鍵單機，太陽電池翼的制造水準會直接影響其在軌的成功展開與鎖定，是航天器發射成功的重要先決條件。近年來，伴隨我國航天事業的高速發展，太陽電池翼的需求量呈爆發性增長之勢，未來太陽電池翼的年需求量將達幾百套，這對太陽電池翼現有的工藝、人員操作水平和制造資源均提出了較高要求。

質量特性是航天器總體設計、軌道控制以及姿態控制中的重要參數。伴隨著航天器設計研發的不斷深入，其質量特性設計的合理性，特別是測量和計算的準確性，是影響航天器總體設計的關鍵因素［1-3］。

測量太陽電池翼質心的傳統方法通常是采用吊掛鉛垂的方式，如圖1所示。測量時，需將太陽電池翼反復舉起、放下，不僅測量精度和效率低，而且存在太陽電池翼易磕碰、損毀等巨大安全隱患。因此，筆者提出了一種基于姿態調整的高精度質量特性（包括質量、質心）測試方法［4］，可匹配不同平臺下的剛性、半剛性、柔性電池翼安裝接口，旨在提高太陽電池翼質量特性測試的精度、效率、通用性和可靠性。

圖1 太陽電池翼質心吊掛鉛錘測量方式示意圖Fig. 1 Schematic diagram of hanging plumb measuring method for solar array

1 太陽電池翼質量特性測試算法模型建立

質量特性參數是指與質量有關的一系列力學特性參數，包括質量、質心、相對給定坐標系的轉動慣量和慣性積［5-6］，這些參數都是描述物體力學特性的基本固有特性參數。……