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研究生: 高譽嘉
Kao Yu Chia
論文名稱: PEARL立方衛星之結構設計
Structural Design of Propagation Experiment Using Kurz-Above-Band Radio in Low Earth Orbit (PEARL) CubeSats
指導教授: 趙吉光
CHAO, CHI-KUANG
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 地球科學學院 - 太空科學與工程學系
Department of Space Science and Engineering
論文出版年: 2022
畢業學年度: 110
語文別: 中文
論文頁數: 102
中文關鍵詞: 立方衛星結構
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  • 本論文為探討 珍珠號( Propagation Experiment Using Kurz-Above-Band Radio in Low Earth Orbit,PEARL立方衛星的結構設計與模擬。 PEARL-1C立方衛星計畫為國立中央大學太空酬載實驗室所主導的 低軌寬頻 通訊 實驗 採用 保加利亞 EnduroSat的衛星本體 。 各酬載與次系統 按照EnduroSat的固裝 方式,由中大自行 整合與組裝。 藉由模擬 分析 ,按照發射服務公司提供的環境測試規格,確認該本體能符合環境測試規範。 本文所使用的模擬軟體為 SolidWorks內建的SolidWorks Simulation功能,模 擬項目有自然頻率測試、加速度測試、隨機振動測試、外力 負載 測試 、 正弦振動測試 、 衝擊測試 。


    The main purpose of this thesis is to verify the design of Propagation Experiment Using Kurz-Above-Band Radio in Low Earth Orbit (PEARL) CubeSat structural. The PEARL-1C CubeSats are a communication satellite experiment led by Space Payload Laboratory, National Central University The PEARL bus structure is designed and manufactured by a Bulgarian company, EnduroSat. The Space Payload Laboratory is self-produced and will simulate and study the satellite structure of EnduroSat and apply it to the PEARL-1H satellite structure. The simulation software used in this article is the built-in SolidWorks Simulation function of SolidWorks. The simulation items include: natural frequency test, acceleration test, random vibration test, external force attached test, Sine Vibration, shock. In terms of installation, each payload and sub-system must meet the fixed method of EnduroSat satellite design, and can be assembled according to a certain installation sequence.

    目錄 摘 要 i ABSTRACT ii 圖目錄 v 表目錄 viii 一、緒論 1 1-1 研究動機 1 1-2 PEARL衛星基本介紹 2 1-3 PEARL衛星次系統 4 1-1-1 酬載次系統(Payload subsystem) 4 1-1-2 指令與資料處理次系統(Command and Data Handling Subsystem, C&DH) 4 1-1-3 控制次系統(Attitude Determination and Control Subsystem, ADCS) 5 1-1-4 電力次系統(Electrical Power Subsystem, EPS) 6 1-1-5 通訊次系統(Communication Subsystem, COM) 8 1-1-6 結構次系統(structure subsystem, STR) 10 二、PEARL衛星結構設計 13 2-1 基本規格 13 2-2 座標系統 14 三、PEARL衛星結構分析 15 3-1、結構模擬基本觀念與SolidWorks模擬操作 15 3-2、Nanoracks發射環境之環境測試標準 20 3-2-1共振頻率 20 3-2-2 Acceleration Loads 20 3-2-3 Random Vibration Environment 21 3-2-4 Launch Shock Environment 22 3-2-5 Integrated Loads Environment 22 3-3、EXOLAUNCH發射環境之環境測試標準 22 3-3-1頻率模擬 23 3-3-2 Loads 23 3-3-3 Sine Vibration 23 3-3-4 Shock 24 3-3-5 Random Vibration 24 四、SolidWorks Simulation模擬結果 24 4-1、Nanoracks環境測試下的模擬結果: 24 4-1-1 共振頻率 24 4-1-2 加速度負載 26 4-1-3 隨機振動模擬(Random Vibration) 41 4-1-4 集成負載(Integrated loads) 52 4-2、SpaceX環境模擬結果: 57 4-2-1 共振頻率 58 4-2-2 Loads(靜態模擬) 59 4-2-3 Sine Vibration 74 4-2-4 Shock 78 4-2-5 Random vibration(隨機振動模擬) 83 五、結論與未來展望 88 參考文獻 89

    參考文獻
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    [5] EPS II Datasheet_21.08.2020。
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    [15] 茅雅䪧:<先進電離層探測儀之機構設計與分佈>,國立中央大學,民國102年6月。
    [16] 黃唯蓉:<PEARL立方衛星系統設計與軌道模擬>,國立中央大學,民國110年6月。
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