小行星探测器附着碎石层的稳定性分析方法

摘要：

小行星探测器在星体表面的稳固附着是探测任务的关键所在.以某型小行星探测器为研究对象,将离散元方法和多体动力学仿真方法相结合,建立了同时考虑缓冲机构作用和碎石层碰撞作用的耦合仿真模型,用来分析小行星探测器在碎石层的附着稳定性.而后,给出了探测器附着稳定性的综合评价参数,并在此基础上,针对典型附着工况,采用耦合仿真模型分析了探测器的附着稳定性.在特定的竖直速度下,通过全因子试验设计方法选取样本点,基于耦合仿真模型的计算结果,利用三阶多项式建立性能评价参数关于不同碎石层坡度、探测器水平速度和偏航角的代理模型,并利用代理模型确定了探测器的附着稳定性边界,分析了不同工况参数下的稳定性边界变化趋势.最后,根据稳定性边界分析结果,确定了三组恶劣附着工况,并在此基础上分析了竖直速度对附着稳定性的影响.该研究方法对于我国未来小行星附着探测任务的顺利开展具有一定的指导意义.

关键词：小行星探测、多体动力学、离散元、耦合仿真、稳定性分析

所属期刊栏目：41

分类号：V423.6(火箭、航天器构造（总体）)

在线出版日期：2022-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：129-139