小卫星敏捷姿态控制及全物理仿真技术研究
发布时间：2021-03-24 00:07
随着人类对太空的不断探索,不断复杂化的空间任务对卫星姿态控制系统的快速性、稳定性要求越来越高。敏捷卫星姿态控制研究意在不断提高卫星快速机动过程中姿态控制系统的机动速度与稳态精度。与常用姿态控制执行部件飞轮对比,控制力矩陀螺（CMG）可以在同等功率水平下输出较大力矩,这是敏捷卫星理想的姿态控制执行部件。但是以CMG作为敏捷小卫星姿控执行部件存在两个严重问题:（1）当前在大中型卫星中应用的CMG系统多采用单机角动量大,单机数量少的设计方式,而由于大角动量单机控制误差带来的干扰力矩使得小卫星姿控系统很难有较高的稳定控制精度;（2）当前常见构型的失效操纵相容性较低,在单机失效后极易引起整星失稳。针对上述问题,本文在前人研究基础上,提出一种姿控系统方案,在一定的指令要求下,通过群构型的重构策略变换CMG单体参与控制的方式,从而使CMG群既能输出大力矩满足卫星快速机动的要求、又能输出精细力矩满足卫星稳定控制的要求。本文主要从CMG系统的可重构构型选择、操纵机理和奇异面分布等方面入手,对应用可重构CMG群构型的卫星姿态控制问题进行了深入研究,论文主要工作概括如下:在八单体构型的基础上,综合考虑微型控...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
宇航员更换国际空间站发生故障的CMG
图 1.1 宇航员更换国际空间站发生故障的 CMGnauts replace the CMG that failed on the International 构简单，工作可靠，响应速度快，可成倍放大力所以 CMG 得到了大量的工程应用。1976 年，美国备的 4 个 CMG 显著提高了其姿态机动能力，使1986 年，前苏联发射了人类首个第三代空间站配有 6 个 CMG 组成五棱锥构型，单个 CMG 重为空间站提供足够大的控制力矩。
图 1.4 Pleiades 卫星Figure 1.4 Pleiades satellite业界对敏捷卫星的研究日益广泛，敏捷卫星对于需求使得 CMG 作为卫星执行部件开始广泛得到 天宫一号 空间站上采用了 6 个 SGCMG 组成在航天器上采用 CMG 作为姿态执行部件的先河采用的 CMG。
本文编号：3096661
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
宇航员更换国际空间站发生故障的CMG
图 1.1 宇航员更换国际空间站发生故障的 CMGnauts replace the CMG that failed on the International 构简单，工作可靠，响应速度快，可成倍放大力所以 CMG 得到了大量的工程应用。1976 年，美国备的 4 个 CMG 显著提高了其姿态机动能力，使1986 年，前苏联发射了人类首个第三代空间站配有 6 个 CMG 组成五棱锥构型，单个 CMG 重为空间站提供足够大的控制力矩。
图 1.4 Pleiades 卫星Figure 1.4 Pleiades satellite业界对敏捷卫星的研究日益广泛，敏捷卫星对于需求使得 CMG 作为卫星执行部件开始广泛得到 天宫一号 空间站上采用了 6 个 SGCMG 组成在航天器上采用 CMG 作为姿态执行部件的先河采用的 CMG。
本文编号：3096661
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3096661.html
