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《磁法姿测和姿控地面模拟试验方案设想_贾文奎》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、磁法姿测和姿控地面模拟试验方案设想中科院空间中心贾文奎一建立简易地面模拟试验装置的背景和目的,小卫星采用三轴磁强计作为姿态测的手段之一采用磁力矩器作为姿态控制的手段之一。磁法姿态测量在大卫星上的应用表明,它是一种成本低、运行可。、,靠和测定精度能满足大多数卫星要求的技术由于它的体积重量和功耗都比较小。、,故更适合在小卫星上应用而磁法姿控同样具有简单易行稳定可靠的优点在转,。动惯量比大卫星小得多的小卫星中它可以成为姿控的重要手段在八名小,、。卫星中磁力矩器将被用于初始姿态扑
2、获动轮卸载和辅助姿控等当飞轮意外,。失效时它可能成为主要控制手段所以磁控技术的发展及其在小卫星上的应用具。有良好的前景,。卫星的磁法测量和控制都是巧妙地利用存在于空间的地磁场地磁场提供了一个用于确定卫星姿态的与地心相固连的地磁坐标系地磁场还提供了用于驱动卫星改。,,,变姿态做功的能源但是无论是磁法姿测还是姿控欲达到预定要求必须解决。,。好几个相关的问题对于磁法姿测来说它们是选用的地磁场模型的精度。!每隔年公布一次的矾最具有权威性选用一种好的算法,
3、,,迄今为止可选用三种算法双锥面相交法此法除磁强计外还得采用另一矢量。,,。传感器血滤波法即比较先验值和实测值使二者的差为最小星载、,定轨方程求解法卫星本身剩磁对姿态侧定的干扰其中永磁部分较易补,。,偿但感磁部分难于补偿为了提高姿态测定精度将探头安装在星外一定距离处。和通过磁性设计以控制整星的磁性涉及磁法姿控的关键问题是研制出好的磁,、力矩器具有较小剩磁额定磁矩和磁矩调节细度能够满足要求和运行平稳选。用好的满足要求的控制逻辑硬件和软件,为了加深对磁测和磁控
4、姿态的运行机制的理解有必要研制一个简易的地面模拟试,,,验装置演示和再现其运行过程以便为设计提供参考和检验设计的可行性从而。在小卫星上更好地利用这项技术、二对试验装置的描述试验装置模拟在轨运行的功能一可模拟在轨运行中轨道上任意一点的地磁场描述地磁场的七要素是总磁场。、、。、。、强度水平磁场强度氏北向分量东向分量垂直磁场强、,工度磁偏角和磁倾角它们之间的关系式如下。二丫日目石时对映口月二了了二。。二
5、二氏。二氏。二氏,一由磁强计探头的三轴所代表的在轨运行卫里的三个姿态轴相对模拟地磁坐,。标系可以给出任意夹角一可两维模拟地磁场与卫星剩磁相互作用产生磁干扰力矩引起的姿态漂移和一。个供演示用的磁力矩器来减少这种镶移,技术途径为使该地面模拟试脸装盆具有上述功能拟采用以下技术途径,,一加卜内有五对线圈组成的一个方形线圈系统通以直流电流补偿。,当地地徽场和产生可控的棋拟轨道地磁场在当地地磁东方向布置一,,。三台直
6、流稳流电对线圈在北向布里两对魏圈在垂直方向布里两对线圈。。电源分别向三线目系供电每个映咚绕制在方形木制的框架上线圈的间距。,和固定靠根铝制娜栓来实现选择这种原理的线圈是因为能提供较大。,。空间的零磁场和可控直流磁场而选择方形线圈是因为线圈骨架容易制造,,,设每对线圈的匝数为从线目常数为则通过电流产生的线圈磁场,,。,,,,二二一,。久从从,二。一二、,。、、。、。、上式中,丫和分别为轨道上一点地磁
7、场的东西分量南北,、,分童和垂直分童从上式可以看出适当选择工和将给出轨道。,上任意点的地雄场将在下面的线翻原理设计中给出考虑到太阳同步,轨道的高度和轨道平面的大倾角选择如下技术指标零磁场度线圈系几何中心华零磁场均匀区大小当刹磁场》为中皿口一以犯!可控磁场范圈一磁场调节细度分辨率伪士的加磁场稳定度,磁场变化率手动如使用可编程电流源可达士一。。研制一个可绕水平轴士和竖直轴士
8、转动的无磁两向转台有两,,种构思旋转体双浮动式见示愈图和旋转体双轴支承式见示意。,,图也可以是这两种的组合即一转轴惫浮一转轴支承悬浮流体。,应选择比重大和无污染的角度指示器码盘给出两向转动的角度读数别叨日、、、如、、、图旋转体双浮动式图双轴支承式容器绕竖直轴转动平台容器绕绕水平轴转动平台水平轴承绕竖水平轴转动平台悬浮流体三轴磁强直轴转动平台滚轮圆形轨道三计探头轴磁强计探头。且应有角度锁定装置下面给出主要的
