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空间站总体方案设计与多系统综合仿真分析

案例背景
客户作为航天器总体设计部门,主要业务包括任务分析、总体方案设计(包括方案设计、总体性能参数分解与综合、轨道设计、分系统设计要求、动力学分析、飞行方案设计等)和总体详细设计。总体设计工作是定方案、定大局、做决策的全局性和开创性的工作,在航天器研制过程中起着主导作用。因此,总体设计水平将直接影响到航天器的功能、性能、研制周期及成本。

从航天器的整体功能和性能出发,把握各分系统之间的相互联系和相互协调开展总体设计,进行系统分解和综合两方面的技术分析,根据分系统相互联系、相互作用和相互协调的关系,进行科学的分析和计算来进行分解和综合,使系统设计和技术协调达到整体优化的要求,进而达到所要求的系统功能和性能、获得最高的效益。
随着空间站系统组成、功能的复杂化,各专业之间的耦合关系越来越紧密,对系统的各专业的综合验证已达成共识。亟需构建数字化航天器,支持各分系统专项方案、飞行方案及系统总体方案设计与仿真验证,达到“早快全准”的系统设计验证主要目标,并通过积累知识,实现良性循环。
案例描述

针对规模庞大的空间站系统,在MWorks平台中基于Modelica建模语言,建立了空间站核心舱、试验舱Ⅰ和试舱Ⅱ的 动力学与控制、能源、环热控、推进、信息、数管、测控七个分系统模型,涵盖总体、分系统、关键单机设备,分别对分系统典型工况进行仿真分析,并集成了空间站单舱、两舱一字型、三舱T字形全系统综合模型,对交会对接、转位等场景进行分析验证,实现了空间站系统级、全边界、全工况的分析验证。

应用价值

统一标准快速设计验证设计参数优化系统可重构

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