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卫星和航天器中4种常见的振动和微振动源
为了完成前往地球轨道或更远的长途旅行，航天器必须设计为具有非常精确的功能。在发射前运输和动力飞行期间，即使是简单的振动也会干扰航天器的功能。这些简单的振动来自许多不同的来源，可能会抑制航天器充分发挥其潜力。
航天器工程师还必须关注航天器在轨道上运行时来自自身运动部件的非常小的振动，称为微振动。微振动通常是正弦振动，可能存在一些整数谐波和随机振动。在这篇文章中，我们将讨论卫星和航天器中最常见的四种振动和微振动源，以及如何在应用中减少或防止它们。
振动和微振动的前4个来源
了解振动的来源以防止或减轻其影响非常重要。让我们回顾一下您在项目中应该注意的四个常见来源。
1. 步进电机
步进电机将一个完整的旋转分成多个相等的步长，从而在步长之间产生振动。步进电机的常见用途包括：
驱动太阳能电池阵列
指向天线
操作压紧和释放机构
2. 低温冷却器
顾名思义，太空低温冷却器用于将敏感的航天器部件冷却至低温。一些使用低温冷却器保持凉爽（从而保持其功能）的仪器包括：
红外探测器
伽马射线探测器
X 射线探测器
在低温冷却器内，氢气或氦气从气体冷却成液体，然后加热回气态。大部分振动来自低温冷却器压缩机中的旋转和往复部件，因为它通过相变处理气体。
3. 反作用轮
许多航天器使用反作用轮进行姿态控制，它控制物体相对于惯性参考系或其他实体的方向。通常，由电动机驱动的 3 到 4 个反作用轮一起使用。它们的主要功能是在将天线、激光或望远镜指向非常特定的方向时，以微小的增量旋转航天器。
反作用轮的大部分振动来自：
电机噪声
旋转不平衡
轴承干扰
角加速度
许多这些振动干扰可以通过隔振或各种阻尼技术来减轻。
4. 非移动源
非移动源甚至可能产生明显的振动。航天器上一些常见的非移动源可能包括：
电子学
传感器
各种关节、闩锁或铰链处的应变能释放
由于温度的快速变化，太阳能电池板、天线等的弯曲
如何减少振动和微振动的影响
航天器对振动如此敏感，部分原因是船上的石英晶体振荡器。振荡器在各种振动下不能很好地工作，必须设计为能够承受振动并防止相位噪声。
为了立即减少这个问题，请确保振荡器放置在尽可能远离航天器上的振动机械和组件的位置。
您还可以：
设计航天器的结构以减少微振动的传递率。
通过对图像进行后处理来减少微振动。
通过隔离噪声源来减少噪声源产生的机械噪声。
与我们一起走得更远
我们希望本文能帮助您更好地了解如何发现振动和微振动，这些振动和微振动会显著影响卫星和航天器中晶体振荡器（和其他敏感元件）的功能。
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