航天器磁场模拟试验装置研究
发布时间：2021-02-08 21:07
空间科学探测领域中,航天器由于自身材料特性以及内部的电流体系等因素产生的磁场,通过磁场叠加、洛伦兹力、原子层面物理效应等方式对很多传感器的探测结果产生影响。工程上空间科学探测所采用的航天器一般都会进行充分的磁洁净设计,同时采用伸杆、部件布局优化、磁屏蔽、补偿等措施降低航天器自身的磁场干扰。对航天器磁场采取措施效果的分析一般都是通过仿真模拟的方式进行,目前并没有通过试验装置通过试验模拟同时进行实时优化的方法和手段。本报告的研究内容通过对航天器磁场模型理论的研究,设计了一套航天器内部磁场的模拟试验装置。并根据实际空间探测背景,设计了两种利用这一装置解决实际问题的试验用例,通过仿真和试验结合的方法,验证了本装置对于优化航天器内部磁场和磁场干扰降低的措施有效性。本报告基于航天器内部磁源的多偶极子模型和球谐函数模型的物理描述,研制了一种基于铝合金框架和小型标准线圈构成的试验系统。线圈的位置可以通过铝合金框架进行准确定位,通过施加不同的类型的电流,实现直流和交流的磁源。这一框架可自由的扩展所需的航天器尺寸。基于这一装置进行了卫星磁场反演算法和航天器内部低磁场主动补偿方法的验证试验。首先通过计算方式...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)北京市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地磁场形状
如 LISA(Laser Interferometer Space Antenna)，由三颗相距 5×106的卫星组成，是 ESA 和 NASA 合作的引力波探测项目，是第一个低频率（毫赫兹）引力波探测器，也是第一个星载引力波观测站。空间激光干涉引力波探测，实际是通过探测卫星内部测试物质块（TM）的相对位移替代探测引力波信号，如图 1.3。
图 1. 2 带电粒子在磁场中运动轨迹Figure 1.2 Charged particle’s trajectory in magnetic field受到洛伦兹力困扰的另一个案例是引力波探测领域。随着美国的 LIGO[观测到引力波，引力波探测成为目前国际上最为前沿的空间探测领域。也提出了太极计划[37]和天琴计划[38]打算利用卫星平台采用激光干涉原力波。如 LISA(Laser Interferometer Space Antenna)，由三颗相距 5×106的卫星SA 和 NASA 合作的引力波探测项目，是第一个低频率（毫赫兹）引力波也是第一个星载引力波观测站。空间激光干涉引力波探测，实际是通过内部测试物质块（TM）的相对位移替代探测引力波信号，如图 1.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低轨磁测卫星干扰磁场标定方法研究[J]. 肖琦,耿晓磊,陈金刚,孟立飞,李娜,张艳景. 地球物理学报. 2018(08)
[2]电磁监测卫星磁洁净控制方法研究[J]. 肖琦,刘胜利,孟立飞,陈金刚. 装备环境工程. 2018(06)
[3]支撑引力波探测的信息技术基础设施:LIGO的经验与启示[J]. 唐川,房俊民,田倩飞. 世界科技研究与发展. 2017(06)
[4]多波段引力波宇宙研究和空间太极计划[J]. 刘志国,朴云松,乔从丰. 现代物理知识. 2016(05)
[5]电磁监测试验卫星朗缪尔探针电离层探测技术[J]. 刘超,关燚炳,张爱兵,郑香脂,孙越强. 物理学报. 2016(18)
[6]中国电磁监测试验卫星工程研制进展[J]. 王兰炜,申旭辉,张宇,张兴国,胡哲,颜蕊,袁仕耿,朱兴鸿. 地震学报. 2016(03)
[7]“天琴计划”太空中捕捉宇宙涟漪[J]. 刘志远. 科技导报. 2016(03)
[8]磁场梯度张量测量法消除卫星磁干扰[J]. 张艺腾,李磊,周斌,王劲东,冯永勇. 北京航空航天大学学报. 2016(05)
[9]磁场全张量测量计算方法与误差分析[J]. 刘超波,王斌,陈金刚,代佳龙,孟立飞,肖琦. 航天器环境工程. 2015(01)
[10]卫星磁部件分布对梯度法消除剩磁的影响分析[J]. 周斌,王劲东. 中国空间科学技术. 2013(05)
博士论文
[1]磁场对原子磁力仪相关光谱影响的研究[D]. 李庆萌.哈尔滨工程大学 2013
[2]铯原子喷泉钟物理系统的研制[D]. 吴长江.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2012
本文编号：3024534
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)北京市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地磁场形状
如 LISA(Laser Interferometer Space Antenna)，由三颗相距 5×106的卫星组成，是 ESA 和 NASA 合作的引力波探测项目，是第一个低频率（毫赫兹）引力波探测器，也是第一个星载引力波观测站。空间激光干涉引力波探测，实际是通过探测卫星内部测试物质块（TM）的相对位移替代探测引力波信号，如图 1.3。
图 1. 2 带电粒子在磁场中运动轨迹Figure 1.2 Charged particle’s trajectory in magnetic field受到洛伦兹力困扰的另一个案例是引力波探测领域。随着美国的 LIGO[观测到引力波，引力波探测成为目前国际上最为前沿的空间探测领域。也提出了太极计划[37]和天琴计划[38]打算利用卫星平台采用激光干涉原力波。如 LISA(Laser Interferometer Space Antenna)，由三颗相距 5×106的卫星SA 和 NASA 合作的引力波探测项目，是第一个低频率（毫赫兹）引力波也是第一个星载引力波观测站。空间激光干涉引力波探测，实际是通过内部测试物质块（TM）的相对位移替代探测引力波信号，如图 1.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低轨磁测卫星干扰磁场标定方法研究[J]. 肖琦,耿晓磊,陈金刚,孟立飞,李娜,张艳景. 地球物理学报. 2018(08)
[2]电磁监测卫星磁洁净控制方法研究[J]. 肖琦,刘胜利,孟立飞,陈金刚. 装备环境工程. 2018(06)
[3]支撑引力波探测的信息技术基础设施:LIGO的经验与启示[J]. 唐川,房俊民,田倩飞. 世界科技研究与发展. 2017(06)
[4]多波段引力波宇宙研究和空间太极计划[J]. 刘志国,朴云松,乔从丰. 现代物理知识. 2016(05)
[5]电磁监测试验卫星朗缪尔探针电离层探测技术[J]. 刘超,关燚炳,张爱兵,郑香脂,孙越强. 物理学报. 2016(18)
[6]中国电磁监测试验卫星工程研制进展[J]. 王兰炜,申旭辉,张宇,张兴国,胡哲,颜蕊,袁仕耿,朱兴鸿. 地震学报. 2016(03)
[7]“天琴计划”太空中捕捉宇宙涟漪[J]. 刘志远. 科技导报. 2016(03)
[8]磁场梯度张量测量法消除卫星磁干扰[J]. 张艺腾,李磊,周斌,王劲东,冯永勇. 北京航空航天大学学报. 2016(05)
[9]磁场全张量测量计算方法与误差分析[J]. 刘超波,王斌,陈金刚,代佳龙,孟立飞,肖琦. 航天器环境工程. 2015(01)
[10]卫星磁部件分布对梯度法消除剩磁的影响分析[J]. 周斌,王劲东. 中国空间科学技术. 2013(05)
博士论文
[1]磁场对原子磁力仪相关光谱影响的研究[D]. 李庆萌.哈尔滨工程大学 2013
[2]铯原子喷泉钟物理系统的研制[D]. 吴长江.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2012
本文编号：3024534
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3024534.html
