本发明涉及卫星发射，特别涉及一种用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法。
背景技术：
1、为降低发射成本，充分利用运载能力，以双星串联的形式发射两颗中高轨的中大型平台卫星，是当前国际商用卫星发射普遍采用的一种发射方式。运载对串联双星发射装置的成功代表主要为阿里安的spelda(外支撑结构)和sylda(内支撑结构)，以及我国cz-3a系列的外支撑结构发射北斗导航双星。此外，考虑内/外支撑结构均消耗了有效运载能力，双星自串联的发射方案登上历史舞台，成为深空探测航天器发射的典型形式，以“波音702sp”为代表的全电推卫星也采用了双星自串联发射方案。
2、自串联双星可以被作为一个整体面对运载在发射过程中的力学环境和要求，其中最基本和关键的要求为双星横向/纵向的一阶基频要求。而双星自串联状态较单星发射状态在研制过程中存在较多难点，主要体现在如何有效的分解双星组合体基频要求至单星基频要求，以保证单星设计边界明确、整体设计资源分配合理、优化设计方向准确及故障处理界面清晰等。在卫星研制过程中，如何通过顶层设计将指标有效分解以实现整星动力学特性的优化和控制，一直是亟待攻克的技术难题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法，以解决现有的无法有效分解双星组合体基频要求至单星基频要求的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明提供一种用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法，用于小型高轨卫星公用平台自串联设计状态，或者用于深空探测航天器自串联设计状态，该方法包括：
3、根据串联悬臂梁理论和瑞利-里兹理论，建立基频理论分析模型；
4、获得双星初步刚度比例；
5、假设上星为纯刚体，根据双星初步刚度比例，获得下星一阶基频和上星一阶基频；
6、结合星间刚度矩阵，获得双星一阶基频指标分配及串联双星的一阶基频。
7、可选的，在所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法中，还包括：
8、进行第一步，所述第一步包括在运载对基频、质量和尺寸包络的约束下，利用串联悬臂梁理论和瑞利-里兹理论，建立基频理论分析模型。
9、可选的，在所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法中，还包括：
10、进行第二步，所述第二步包括调整双星的质量比例和双星的尺寸比例，确定所述双星初步刚度比例。
11、可选的，在所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法中，还包括：
12、进行第三步，所述第三步包括考虑上星质量特性且不考虑上星刚度的情况下，计算获得下星一阶基频需求，并根据所述双星初步刚度比例预估上星一阶基频需求。
13、可选的，在所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法中，还包括：
14、进行第四步，所述第四步包括建立星间点式连接有限元模型，计算获得星间点式连接有限元模型的等效刚度矩阵，将等效刚度矩阵带入双星有限元模型得到自串联一阶基频计算值。
15、可选的，在所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法中，还包括：
16、比较自串联一阶基频计算值与运载要求，如果不满足运载要求，重复第二步至第四步，如果满足运载要求则完成自串联双星基频分解。
17、可选的，在所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法中，双星间的刚度比例、质量比例和尺寸比例分别以两个阶段确定，包括：
18、以第二步为第一阶段，双星间的质量比例和尺寸比例均用于提升双星串联一阶基频的目标，以此初定刚度比例参数；
19、以第四步为第二阶段，在验证该刚度比例合理及满足运载对自串联双星一阶基频要求的情况下，以优化双星质量比例和尺寸比例来优化整星质量和尺寸包络为目标进行微调。
20、可选的，在所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法中，双星一阶基频指标的确定分两个阶段实施，包括：
21、以第三步为第一阶段，以基于上星纯刚体假设获得下星初步一阶基频，以初定刚度比例参数获得上星初步一阶基频；
22、以第四步为第二阶段，在双星按照初步一阶基频设计并建立有限元模型后，引入星间连接刚度矩阵建立双星自串联有限元模型，在满足运载对自串联双星一阶基频要求的情况下，对双星一阶基频微调可获得双星一阶基频指标。
23、在本发明提供的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法中，通过根据串联悬臂梁理论和瑞利-里兹理论，建立基频理论分析模型；获得双星初步刚度比例；假设上星为纯刚体，根据双星初步刚度比例，获得下星一阶基频和上星一阶基频；结合星间刚度矩阵，获得双星一阶基频指标分配及串联双星的一阶基频，有效的分解双星组合体基频要求至单星基频要求，保证了单星设计边界明确、整体设计资源分配合理、优化设计方向准确及故障处理界面清晰等技术效果。在卫星研制过程中，本发明通过顶层设计将指标有效分解以实现整星动力学特性的优化和控制。
24、本发明公开的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法，适用于小型高轨卫星公用平台自串联设计状态，也适用于深空探测航天器自串联设计状态，具备较强的工程适用性，可有效降低自串联双星设计反复的风险，提升卫星承载比，并降低卫星研制的时间成本。
1.一种用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法，其特征在于，用于小型高轨卫星公用平台自串联设计状态，或者用于深空探测航天器自串联设计状态，该方法包括：
2.如权利要求1所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法，其特征在于，还包括：
3.如权利要求2所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法，其特征在于，还包括：
4.如权利要求1所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法，其特征在于，还包括：
5.如权利要求4所述的用于小型高轨卫星自串联设计状态的方法，其特征在于，双星间的刚度比例、质量比例和尺寸比例分别以两个阶段确定，包括：
