传统机载光电平台框架结构限制了其载荷比, 采用新型串联球面机构可以解决这一问题但缺少运动学模型作为设计支撑。基于D-H参数法, 建立面向机载光电平台的串联球面机构正、逆运动学模型; 采用MATLAB进行运动学模型的解算, 并与多体动力学分析软件ADAMS进行比对验证模型的正确性; 搭建了实验装置对实际传感器数据进行采集并进行运动学模型验证实验。实验结果表明, 运动学模型在实验装置上的计算值与实测值之间的误差在5%以内且主要来自实验系统的机械加工装调误差和传感器测量误差。建立的模型为基于球面机构的光电平台视轴指向控制等应用研究奠定了基础。

针对野外复杂路面对轮腿复合式移动平台的运动性能和越障性能的需求, 应用ADAMS软件建立了移动平台的简化虚拟样机模型, 并在各个关节处添加对应约束、驱动力以及扭杆弹簧, 并建立仿真环境。通过动力学仿真分析, 观察移动平台车轮及扭杆弹簧的加速度、垂向力以及位移变化等因素, 验证了该移动平台对野外复杂路面的适应能力以及越障能力。

为了研究多轴多框架光电稳瞄系统的稳定精度并且避免推导其复杂的动力学微分方程, 提出了利用Matlab和ADAMS进行光电稳瞄系统结构控制联合仿真的方法。研究了联合仿真模型的方位轴和俯仰轴单位阶跃响应, 和在不同方向的随机线振动下的瞄准线惯性角速率, 以及在2°、1Hz不同方向角扰动下瞄准线的稳定精度。仿真结果与理论定性分析吻合, 表明联合仿真方法可行,可用于后续产品的开发。

为了了解太阳跟踪器的具体性能，提高设计效率，采用ADAMS和Simulink软件对太阳跟踪器的工作过程进行了虚拟仿真分析。首先利用ADAMS软件建立了系统的动力学模型；利用Simulink软件建立了基于速度闭环的双轴控制系统。然后搭建了机-电联合仿真模型，并进行了仿真研究。分析了太阳跟踪器双轴控制系统的基本性能，确定了太阳跟踪器的目标输入曲线，完成了联合仿真计算。联合仿真结果表明：系统对太阳高度角输入曲线具有较好的跟踪能力，开始跟踪1.5 s后系统跟踪非常稳定，跟踪误差小于目标幅值0.1%。得到的结果表明:所建的动力学模型和控制系统模型能够准确地描述跟踪器的工作过程，提高设计效率，可为实际物理样机的开发提供可靠依据。

研究了卫星帆板展开对整星姿态的影响, 优化了展开策略。对单块帆板的展开进行了理论建模, 得到了转动角度和时间关系的解析解; 结合某卫星工程实际对单块帆板进行了ADAMS动力学仿真, 建立了更接近实际的ADAMS模型和参数设置。通过搭建的单块帆板展开试验机构进行展开试验, 测得了驱动力矩、阻力矩等参数, 并对理论模型和ADAMS模型进行了参数修正。修正后的结果显示理论计算、仿真和试验结果相差在5%以内。对于10.6 kg帆板而言, 驱动力矩每增加0.09 N·m, 展开时间缩短0.4~0.5 s, 冲击载荷相应增加400 N左右。修正过的ADAMS模型可应用于整星帆板展开动力学分析, 得到不同展开策略对卫星姿态影响的大小, 为展开模式的选择、姿态精确控制提供参考依据。

空间红外遥感仪器多采用双轴承高速转动结构,仪器的失效往往是由于转动部件轴承的 失效而引起。本文以调制系统为例,在MSC.ADAMS软件环境下建立其动力学仿真模型。通过多次仿真,模拟出了轴 向载荷以及径向载荷与轴承接触应力之间的关系。分析结果对于红外遥感仪器转动部件的设计具有指导意义。

以亚当姆预测-校正系统数值计算方法为基础，在同时考虑光束通过克尔介质后的相位和光束线型变化的情况下，利用惠更斯-菲涅尔衍射积分公式，对高斯光束通过克尔介质后的近场和远场的横向光强分布进行了研究.结果表明：当高斯光束通过“薄”介质的出射面时，不仅仅相位发生了变化，而且光强线型分布也不再呈理想的高斯分布，而是有一系列丝状的近高斯分布.光束通过克尔介质后，无论是在近场还是远场，其光束总能量分布都被发散了.结果同时表明：光束通过正克尔介质后的远场光强分布主要集中在中心附近，并逐渐向边缘减弱，而光束通过负克尔介质后远场光束能量主要集中在边缘.

以某卫星太阳翼为研究对象,利用UG软件建立了卫星的整星模型,并将其导入MSC.ADAMS软件中,在ADAMS/View模块中建立转动副、扭簧、锁定和绳索联动机构的模型。用接触力模拟锁定机构中的接触碰撞现象,用关联副模拟绳索联动机构协调作用,然后使用ADAMS/Solver进行了动力学仿真。通过仿真分析,得到了连接架和各帆板展开角度与时间的关系以及展开过程中卫星姿态的变化。分析结果表明,太阳翼的展开过程平稳,历时15 s;在展开过程中卫星姿态稳定可控,展开过程对整星的姿态影响很小,太阳翼展开机构设计合理。