# agent_develop

**Repository Path**: freewind201301/agent_develop

## Basic Information

- **Project Name**: agent_develop
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-12-03
- **Last Updated**: 2026-01-21

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 卫星工程计算工具集

本项目包含多个卫星工程相关的计算工具，涵盖链路余量分析、质心计算、推力器干扰力矩分析等功能。

## 项目结构

```
├── README.md                    # 项目说明文档
├── link_margin.py              # 链路余量计算工具
├── center_of_mass.py           # 质心计算工具
├── thruster_disturbance.py     # 推力器干扰力矩分析工具
├── inertia_conversion.py       # 惯性矩转换工具
├── 490精测数据.csv             # 精测镜测量数据
├── 热标值数据.csv              # 热标定参数数据
├── 变轨过程质心数据.csv         # 变轨过程质心位置数据
├── 质心计算数据.csv             # 质心计算输入数据
└── inertia_data.csv             # 惯性矩计算输入示例数据
```

## 功能模块

### 1. 链路余量计算 (link_margin.py)

**功能描述**：计算卫星通信链路的余量，评估通信质量。

**主要计算**：
- 空间传播损耗计算
- 链路C/N0（载噪比）计算
- 链路Eb/N0（能量噪声密度比）计算
- 链路余量分析

**输入参数**：
- `operating_frequency_ghz`：工作频率 (GHz)
- `ground_terminal_eirp_dbw`：地面终端EIRP (dBW)
- `propagation_distance_km`：传播距离 (km)
- `rain_attenuation_db`：降雨衰减 (dB)
- `satellite_receiver_g_over_t_db_per_k`：卫星接收机G/T值 (dB/K)
- `information_rate_kbps`：信息速率 (kbps)
- `demodulation_threshold_eb_over_n0_db`：解调门限Eb/N0 (dB)

**输出结果**：
- 链路余量 (dB)

### 2. 质心计算 (center_of_mass.py)

**功能描述**：计算卫星系统的总质量和质心位置。

**主要计算**：
- 质量贡献计算（增项为正，减项为负）
- 总质量计算
- 三维质心坐标计算
- 各方向力矩计算

**数据来源**：
- 从`质心计算数据.csv`读取各组件的质量和位置信息
- 支持增项和减项的质量计算

**输出结果**：
- 总质量 (g)
- 质心坐标 (X, Y, Z)
- 各方向力矩 (g·mm)

### 3. 推力器干扰力矩分析 (thruster_disturbance.py)

**功能描述**：分析推力器产生的干扰力和干扰力矩，评估对卫星姿态控制的影响。

**主要计算**：
- 推力器干扰力计算
- 推力器作用点位置计算
- 相对各变轨阶段质心的干扰力矩计算
- 总干扰力矩分析

**数据来源**：
- `490精测数据.csv`：精测镜测量数据
- `热标值数据.csv`：热标定参数（α₄₉₀, β₄₉₀, γ₄₉₀, σ₄₉₀）
- `变轨过程质心数据.csv`：各变轨阶段质心位置

**计算原理**：
- 力矩计算：**M = r × F**（力臂叉乘力）
- 坐标变换：基于旋转矩阵的坐标系转换

**输出结果**：
- 推力器干扰力分量 (Fx, Fy, Fz)
- 推力器作用点位置 (Px, Py, Pz)
- 各变轨阶段干扰力矩 (Mx, My, Mz)
- 总干扰力矩及幅值

### 4. 惯性矩转换 (inertia_conversion.py)

**功能描述**：将局部坐标系下的惯性矩和惯性积转换为卫星坐标系，同时考虑旋转和平移变换。

**主要计算**：
- 旋转矩阵计算（基于R_x, R_y, R_z旋转角）
- 惯性张量旋转变换：I_rotated = R * I_local * R^T
- 平移变换（平行轴定理）：I_satellite = I_rotated + m * d^2
- 完整的坐标系转换（旋转+平移）

**数据来源**：
- CSV文件包含设备的质量、质心位置、旋转角度和局部惯性矩/惯性积

**输入数据格式**：
```
device_name,mass,center_x,center_y,center_z,R_x,R_y,R_z,inertia_xx,inertia_yy,inertia_zz,inertia_xy,inertia_xz,inertia_yz
x31303,88,340,1230,440,45,60,-20,1000,1000,1000,0,0,0
```

**计算原理**：
- **旋转矩阵**：按照提供的公式计算3D旋转矩阵
- **惯性张量旋转**：I_1 = R_12 * I_2 * R_12^T
- **平行轴定理**：I = I_c + m * d^2（转动惯量）
- **惯性积平移**：I_xy = I_c,xy - m * x_c * y_c

**输出结果**：
- 旋转后的惯性矩和惯性积
- 最终卫星坐标系下的惯性矩和惯性积（旋转+平移）
- 详细的转换过程结果

## 数据文件说明

### CSV文件格式

#### 490精测数据.csv
```
项目,整星X轴,整星Y轴,整星Z轴
精测镜Z轴,3.9567,86.0552,89.9688
精测镜Y轴,86.0434,176.055,89.9694
精测镜-X轴,89.9667,90.0283,179.956
精测镜中心,0.1958,0.0373,-642.6
```

#### 热标值数据.csv
```
参数,490N
α₄₉₀,0.1
β₄₉₀,154.0
γ₄₉₀,183.0
σ₄₉₀,0.48
```

#### 变轨过程质心数据.csv
```
项目,整星X轴,整星Y轴,整星Z轴
发射,7.8,-4.5,2150
第一次变轨,6.5,-2.3,2200
```

#### 质心计算数据.csv
```
项目/操作,质量(g),参数1(X),参数2(Y),参数3(Z),参数4
初始数据,3428.13,18.67,-5.65,2819.44,增项
安装热控多层、高温隔热屏、辅料,15.88,0.00,0.00,2500,增项
安装配重块1,8.33,-1110.00,176.00,0.00,增项
安装配重块2,8.33,-1110.00,-176.00,0.00,增项
安装配重块3,8.33,-1110.00,336.00,0.00,增项
拆除项目,12.00,0.00,0.00,2500.00,减项
```

#### inertia_data.csv（示例格式）
```
device_name,mass,center_x,center_y,center_z,R_x,R_y,R_z,inertia_xx,inertia_yy,inertia_zz,inertia_xy,inertia_xz,inertia_yz
x31303,88,340,1230,440,45,60,-20,1000,1000,1000,0,0,0
```

**字段说明**：
- `device_name`: 设备名称
- `mass`: 质量（kg）
- `center_x,y,z`: 局部坐标系下质心位置（mm）
- `R_x,y,z`: 旋转角度（度），分别绕X、Y、Z轴
- `inertia_xx,yy,zz`: 局部坐标系下转动惯量
- `inertia_xy,xz,yz`: 局部坐标系下惯性积

## 使用方法

### 环境要求
- Python 3.7+
- pandas
- math
- csv

### 运行步骤

1. **链路余量计算**
   ```bash
   python link_margin.py
   ```

2. **质心计算**
   ```bash
   python center_of_mass.py
   ```

3. **推力器干扰力矩分析**
   ```bash
   python thruster_disturbance.py
   ```

4. **惯性矩转换**
   ```bash
   python inertia_conversion.py
   ```
   - 程序会自动检查`inertia_data.csv`文件
   - 如果不存在，会创建示例数据文件
   - 转换结果保存为`converted_inertia.csv`

### 注意事项

1. **数据文件准备**：确保所有CSV文件位于同一目录下
2. **参数设置**：根据实际工程需求调整默认参数值
3. **单位统一**：注意各物理量的单位一致性
4. **异常处理**：程序包含完整的错误处理机制

## 计算公式

### 链路余量计算
- **空间传播损耗**：Ls = -20*log₁₀(4π*d*f/c)
- **链路C/N0**：C/N0 = EIRP + Ls + Ar + G/T + 228.6
- **链路Eb/N0**：Eb/N0 = C/N0 - 10*log₁₀(R)
- **链路余量**：Margin = Eb/N0 - Eb/N0_threshold

### 质心计算
- **总质量**：M_total = Σ(m_i * s_i)
- **质心坐标**：r_cm = Σ(m_i * r_i) / M_total
- **力矩**：M = Σ(m_i * r_i)

### 干扰力矩计算
- **力矩**：**M = r × F**
- **分量形式**：
  - Mx = ry*Fz - rz*Fy
  - My = rz*Fx - rx*Fz
  - Mz = rx*Fy - ry*Fx

### 惯性矩转换
- **旋转矩阵**：
  ```
  R = [[cosα*cosβ, cosα*sinβ*sinγ-cosγ*sinα, sinα*sinγ+cosα*cosγ*sinβ],
       [cosβ*sinα, cosα*cosγ+sinα*sinβ*sinγ, cosγ*sinα*sinβ-cosα*sinγ],
       [-sinβ, cosβ*sinγ, cosβ*cosγ]]
  ```
- **惯性张量旋转**：I_1 = R_12 * I_2 * R_12^T
- **平行轴定理**：I = I_c + m * d^2
- **惯性积平移**：I_xy = I_c,xy - m * x_c * y_c

## 工程应用

本工具集适用于：
- 卫星通信系统设计
- 卫星姿态控制分析
- 卫星质量特性分析
- 推力器系统评估
- 轨道机动分析
- 惯性特性坐标系转换

## 输出示例

### 链路余量计算结果
```
链路余量: 3.45 dB
```

### 质心计算结果
```
总质量: 3447.00 g
质心坐标:
  X: 12.34
  Y: -8.76
  Z: 2156.78
```

### 推力器干扰力矩分析结果
```
推力器干扰力: Fx = 12.345678 N, Fy = -23.456789 N, Fz = 34.567890 N
推力器作用点: Px = 516.500000 mm, Py = 152.400000 mm, Pz = -642.600000 mm

发射阶段:
  质心位置: X = 7.8 mm, Y = -4.5 mm, Z = 2150.0 mm
  干扰力矩: Mx = 45678.123456 N·mm, My = -56789.234567 N·mm, Mz = 67890.345678 N·mm
  力矩幅值: |M| = 87654.456789 N·mm

第一次变轨阶段:
  质心位置: X = 6.5 mm, Y = -2.3 mm, Z = 2200.0 mm
  干扰力矩: Mx = 43210.987654 N·mm, My = -54321.098765 N·mm, Mz = 65432.109876 N·mm
  力矩幅值: |M| = 86543.210987 N·mm

总干扰力矩
总力矩分量: Mx = 88889.111110 N·mm, My = -111110.333332 N·mm, Mz = 133322.455554 N·mm
总力矩幅值: |M_total| = 174197.666776 N·mm
```

### 惯性矩转换结果
```
设备名称: x31303
质量: 88.00 kg
局部坐标质心: (340.00, 1230.00, 440.00)
旋转角度: Rx=45.0°, Ry=60.0°, Rz=-20.0°

局部坐标系转动惯量:
  Ixx = 1000.00
  Iyy = 1000.00
  Izz = 1000.00

旋转后坐标系转动惯量:
  Ixx = 1000.00
  Iyy = 1000.00
  Izz = 1000.00

卫星坐标系转动惯量（旋转+平移）:
  Ixx = 1545.68
  Iyy = 1173.84
  Izz = 1676.48

局部坐标系惯性积:
  Ixy = 0.00
  Ixz = 0.00
  Iyz = 0.00

旋转后坐标系惯性积:
  Ixy = 0.00
  Ixz = 0.00
  Iyz = 0.00

卫星坐标系惯性积（旋转+平移）:
  Ixy = -42.59
  Ixz = -14.92
  Iyz = -38.31
```

## 版本信息

- **版本**：1.1.0
- **更新日期**：2025-12-03
- **作者**：卫星工程团队
- **更新内容**：添加惯性矩转换功能，支持旋转和平移变换

## 许可证

本项目采用内部使用许可证，仅供卫星工程项目使用。