南京航空航天大学学报

作者：陈传志，汪捷，陈金宝，邓卫华，崔继云

单位：南京航空航天大学航天学院，南京 211106;深空星表探测机构技术工业和信息化部重点实验室，南京 211106；,南京航空航天大学航天学院，南京 211106;深空星表探测机构技术工业和信息化部重点实验室，南京 211106；,南京航空航天大学航天学院，南京 211106;深空星表探测机构技术工业和信息化部重点实验室，南京 211106；,航天东方红卫星有限公司，北京 100094；,南京航空航天大学航天学院，南京 211106;深空星表探测机构技术工业和信息化部重点实验室，南京 211106；

关键词：弱撞击对接机构;空间对接;拉格朗日方程;动力学建模;力学特性;仿真验证

基金：江苏省基础研究计划(自然科学基金)（BK20180417）资助项目；国家自然科学青年基金 (11902157)资助项目；载人航天领域预先研究(040202)资助项目。

针对空间飞行器捕获对接过程中复杂的多体动力学问题，鉴于弱撞击对接机构（Low impact docking mechanism， LIDM）不同于以往常见的刚性对接机构，其在对接过程中产生碰撞力远小于空间飞行器自身的重量，且自身对接环处安装有六维力传感器，因此可以将捕获过程中LIDM处产生的碰撞力等效为作用于对接环质心处的时变载荷。依据第二类拉格朗日方程的动力学建模方法，推导了各组件动力学参数的具体表达式，建立了全刚体目标系统下的多体动力学模型，并基于MATLAB实现了动力学参数的输出。用ADAMS的多体动力学模型进行仿真验证，结果表明：两者的计算验证结果证明了以拉格朗日方程建立的LIDM捕获动力学模型的正确性。为研究空间对接机构的结构优化与工程应用打下了基础。

来源：2021年第1期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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