摘要……………………....………………………………………………I 目錄…………….………..………………………………………………II 圖表目錄…………….…….……………………………………………VI 第一章 緒論……………………………………………………………1 1-1 微衛星的發展……………………………………………1 1-2 TUU SAT-1的系統架構…………….…………..………2 1-3 TUU SAT-1的各個子系統………………………………3 1-3-1 姿態控制子系統……………………………………4 1-3-2 通訊子系統…………………………………………4 1-3-3 電腦子系統…………………………………………5 1-3-4 電源子系統…………………………………………6 1-3-5 酬載子系統…………………………………………7 1-3-6 熱控子系統…………………………………………7 1-3-1 結構子系統…………………………………………8 第二章 TUU SAT-1結構設計的參考依據……………………………10 2-1系統假設的參考依據……….…………………………..10 2-2 地面模擬星…………………………………………..…10 2-3 國外微衛星的架構………………..……………………11 2-3-1 PANSAT…………………………………………11 2-3-2 SUNSAT…………………………………………13 2-3-3 SEDSAT…………………………………………15 2-3-4 SAPPHIRE………………………………………16 2-3-5 TiungSAT-1………….……..……………………18 2-4 TUU SAT-1的酬載假設………………………………19 第三章 發射載具系統………………………………………………21 3-1 結構子系統的目的………………………………………21 3-2 各國發射載具系統………………………………………21 3-3 Hithhikker彈射系統……………………………………22 3-3-1 HES彈射系統的特性………………………………23 3-3-2 HES彈射系統的安全限制…………………………24 3-3-3 HES彈射系統的尺寸規格限制……………………24 3-3-4 HES彈射系統所需的衛星資訊……………………25 第四章 TUU SAT-1的酬載配置……………………………………26 4-1 基本設計架構……………………………………………26 4-1-1 材料選擇……………………………………………26 4-1-2 組裝架構方式………………………………………26 4-1-3 衛星形態設計………………………………………26 4-2 主體結構…………………………………………………27 4-3 第一層(電源層) …………………………………………28 4-4 第二層(通訊層) …………………………………………29 4-5 第三層(酬載層) …………………………………………31 4-6 外層面板…………………………………………………32 4-7 彈射介面…………………………………………………33 4-8 其他元件…………………………………………………34 第五章 TUU SAT-1結構分析前置作業……………………………36 5-1 分析理論…………………………………………………36 5-1-1 破壞理論……………………………………………36 5-1-2 自然振頻……………………………………………37 5-1-3 有限元素法…………………………………………39 5-2 分析基本架構……………………………………………41 5-2-1 軟體運用部份………………………………………41 5-2-2 座標系統……………………………………………41 5-2-3 負荷酬載假設………………………………………41 5-2-4 安全係數及限制……………………………………42 第六章 TUU SAT-1結構設計分析…………………………………43 6-1 主體結構的分析假設……………………………………43 6-2 分析模型建立……………………………………………43 6-3 結構分析過程……………………………………………44 6-3-1 邊界條件假設………………………………………44 6-3-2 受力狀況假設………………………………………44 6-3-3 進行求解……………………………………………45 6-4 結構分析結果……………………………………………45 6-4-1 應力分析……………………………………………45 6-4-2 振頻分析……………………………………………45 第七章 分析結果與探討………………………………………………46 第八章 結論……………………………………………………………50 參考文獻…………………………………..……………………………51 圖表目錄 圖1-1 TUU SAT-1軌道圖………..………………………….…………53 圖2-1 地面模擬星………..……………………………………………54 圖2-2 PANSAT外觀與架構圖………..…………………..……………55 圖2-3 SUNSAT外觀與酬載架構………..……………….……………56 圖2-4 SEDSAT微衛星………..……………………..…………………57 圖2-5 Sapphire組裝與爆炸圖………..…………………..……………58 圖2-6 TiungSAT外觀與酬載配置………..……………………………59 圖3-1 載具升空歷程………..…………………………………………60 圖3-2 發射桶桶架示意圖………..……………………………………60 圖3-3 衛星本體裝配示意圖………..…………………………………61 圖3-4 衛星發射桶尺寸限制………..…………………………………61 圖3-5 接合介面尺寸規格(上視) ………..……………………….……62 圖3-6 接合介面尺寸規格(側視) ………..……………………….……62 圖3-7 正在進行測試的酬載艙…..……………………………………63 圖3-8 彈射桶實際外觀…..……………………………………………63 圖3-9 彈射盤實際外觀…..……………………………………………63 圖4-1 衛星空殼結構圖………..………………………………………64 圖4-2 鋁桿細部規格圖………..………………………………………64 圖4-3 衛星配置參考座標………..……………………………………64 圖4-4 電源層元件配置圖………..……………………………………65 圖4-5 通訊層元件配置圖………..……………………………………66 圖4-6 酬載層元件配置圖………..……………………………………67 圖4-7 側板太陽能板配置圖………..…………………………………68 圖4-8 頂板太陽能板配置圖………..………….…………………..….68 圖4-9 彈射介面………..………………………………………………69 圖4-10 磁棒配置圖………..……………………..……………………69 圖4-11 天線配置方式………..………………………..………………70 圖5-1 延性材料應力應變圖………..…………………………………71 圖5-2 各破壞理論比較圖………..……………………………………71 圖5-3 Von Mises破壞理論示意圖………..……………………………72 圖5-4 三維Von Mises破壞理論示意圖………..…………………..…72 圖6-1 底層分析模型圖………..………………………………………73 圖6-2 中層分析模型圖………..………………………………………73 圖6-3 頂層分析模型圖………..………………………………………73 圖6-4 磁棒分析模型圖………..………………………………………73 圖6-5 接合介面分析模型圖………..…………………………………73 圖6-6 全衛星分析模型圖………..……………………………………73 圖6-7 接合介面鉗合圖………..………………………………………74 圖6-8 邊界條件位置………..…………………………………………75 圖6-9 網格分割圖………..……………………………………………75 圖6-10 狀況A應力圖………..…………………………….…………76 圖6-11 狀況B應力圖………..…………………………….…………76 圖6-12 第一自然振頻圖………..…………………………..…………77 圖6-13 第一自然振頻側視圖………..……………………..…………77 圖7-1 TUU SAT-1主體架構………..……………………………....…78 圖8-1 TUU SAT-1衛星實體預想圖(組合圖) ………..………………79 圖8-2 TUU SAT-1衛星實體預想圖(爆炸圖) ………..………………79 圖8-3 TUU SAT-1衛星發射預想圖………………….………………80