收藏本站
《中国人民解放军国防科学技术大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

微小卫星姿态磁控制及三轴被动稳定研究

李太玉  
【摘要】: 从20世纪80年代美国军方提出了现代小卫星的概念以来,现代微小卫星技术发展非常迅速,微小卫星是目前航天器发展的一个重要方向。现代微小卫星具有重量轻、性能好、研制周期短、造价低等优点。现代小卫星可通过构成星座或进行编队飞行大大的提高了卫星的性能。作为现代微小卫星关键部分,现代微小卫星的姿态控制系统需具有结构简单、质量轻、工作时间长和可靠性高的特点。本文在国家高技术航天领域“863-2”基金资助下,对微小卫星姿态磁控制和三轴姿态被动稳定方法进行了系统的研究。 通过对卫星姿态动力学方程分析,得出卫星的势函数,结合卫星的势函数和角动量方程导出各姿态之间变化关系,提出利用地磁场实现偏置动量轮卫星姿态稳定的控制规律。 通过对在轨卫星地磁场强度的变化规律分析,将卫星磁力矩器产生的磁矩按富利哀级数展开,根据卫星所需卸载角动量大小,按照最优控制理论求出三轴磁矩取值,得到一种新的利用地磁场给飞轮卸载的方法。 根据磁力矩在地磁场中的定向阻尼特性,提出了磁控重力梯度卫星和携带阻尼器的非重力梯度姿态控制规律,根据地磁场强度变化规律选择控制系数,提高卫星的姿态控制精度。 根据地磁力矩定向阻尼特性和线性叠加理论,提出仅用磁力矩器实现对地指向卫星三轴姿态稳定的控制规律。 结合李亚普诺夫方法和模糊控制理论实现微小卫星姿态磁控制。通过构造李亚普诺夫函数得出切变流形函数,得到一种开关控制,利用模糊控制克服了常规开关控制所固有的抖振现象。 通过对卫星地磁场和微分Riccati方程进行近似处理,给出有外界扰动和结构化摄动圆轨道卫星系统的H_∞磁姿态控制规律。 通过对卫星姿态动力学方程分析,给出如何利用环境力矩实现微小卫星三轴姿态被动稳定,并提出三种利用环境力矩实现微小卫星三轴姿态被动稳定方案,即一种利用气动力矩和重力梯度实现微小卫星三轴姿态被动稳定方案和两种利用重力梯度和地磁力矩实现微小卫星三轴姿态被动稳定方案,对采用这三种方案的卫星的姿态运动进行详细分 国防科技大学研究生院学位论文 析。
【学位授予单位】:中国人民解放军国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:V448.22

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 党朝辉;项军华;刘昆;;用于微小卫星自主导航控制系统地面仿真的磁强计数学模型[J];上海航天;2011年04期
2 郑侃;廖文和;张翔;;太阳电池阵布局对微小卫星结构特性影响[J];航天器环境工程;2011年04期
3 崔潇潇;;美国天基空间目标监视系统概况[J];国际太空;2011年07期
4 邢克飞;何伟;杨俊;;COTS器件的空间应用技术研究[J];计算机测量与控制;2011年07期
5 ;中国航天[J];太空探索;2011年06期
6 孙兆伟;刘源;邢雷;徐国栋;;面向多任务的可重构星载计算机设计[J];系统工程与电子技术;2011年06期
7 刘琳;陈新华;沈为民;;消热差大相对孔径中波红外望远物镜的研制[J];光学技术;2011年04期
8 柯旗;王勇;魏春岭;;一种在轨改善偏置动量卫星控制精度的方法[J];空间控制技术与应用;2011年04期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贾文奎;陈肇新;王晓霆;张奇;;微小卫星三轴磁力矩器[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十九次学术会议论文集(下册)[C];2006年
2 贾文奎;陈肇新;王晓霆;张锐;;中、低轨道微小卫星在轨运行地磁动态模拟器[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十八次学术会议论文集(上册)[C];2005年
3 曹志刚;詹亚峰;;现代微小卫星技术展望[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
4 刘绍然;许忠旭;张春元;付仕明;;微小卫星的热分析技术[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
5 刘一薇;;低精度小型惯性组合在微小卫星上的应用研究[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年
6 董瑛;尤政;;微小卫星成像光谱仪方案研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
7 李书科;张学忠;;微小卫星星用收发通信模块[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
8 张晓燕;季林红;孙智民;侯悦民;;微型卫星动力学特性的有限元分析[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
9 谭晓昀;刘晓为;;应用MEMS技术加快微小卫星及微卫星的发展[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
10 朱维坤;曾国强;;微小卫星空间碎片清理方式应用探讨[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 海特;打造微小卫星产业基地[N];中国航天报;2010年
2 陈益;微小卫星引出技术新革命[N];北京日报;2000年
3 高路;伴飞小卫星将给神七空中“照相”[N];新华每日电讯;2008年
4 记者 宋丽芳 陈全育;微小卫星产学研基地落户深圳[N];中国航天报;2009年
5 新华社记者 江涛 人民日报记者 温红彦;巡天遥看一千河[N];新华每日电讯;2000年
6 记者 王洪山、李宣良;我国将发射50多颗小卫星[N];人民日报;2006年
7 记者 傅振国;“航天清华一号”微小卫星发射成功[N];人民日报海外版;2000年
8 孙宏金;我国小卫星产业快速发展[N];中国航天报;2008年
9 黄志澄;微小卫星:出奇制胜“轻骑兵”[N];大众科技报;2006年
10 记者 王翰林;我国微小卫星研制取得重大突破[N];科技日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李太玉;微小卫星姿态磁控制及三轴被动稳定研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 田贺祥;微小卫星综合电子系统及其关键技术研究[D];清华大学;2009年
3 刘海颖;微小卫星姿态控制系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
4 郑侃;隐身微小卫星结构设计关键技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
5 苏抗;微小卫星低可观测关键技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
6 岑继文;新型高效微推进技术研究[D];中国科学技术大学;2008年
7 姚敏;微小卫星智能化星务系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 吴国强;编队小卫星星间通信系统设计方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 陈志明;微小卫星自主编队控制及平台开发研究[D];南京航空航天大学;2012年
10 郁丰;微小卫星姿轨自主确定技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝东;微小卫星姿态确定与磁控技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 王振枫;某型微小卫星姿态控制系统设计及仿真研究[D];南京航空航天大学;2007年
3 李海平;微小卫星热控制系统的设计[D];南京航空航天大学;2006年
4 陈懿;基于DSP技术的皮卫星姿态控制系统的设计与实现[D];浙江大学;2005年
5 张利宾;基于磁控和轮控的微小卫星姿态控制算法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 王军武;基于GPS的微小卫星定姿及定轨研究[D];西北工业大学;2002年
7 郭云飞;偏置动量微小卫星姿态控制系统研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 胡戈锋;基于集成平台的XX-1微小卫星姿控系统设计与仿真研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 谢祥华;微小卫星姿态控制系统研究[D];南京航空航天大学;2007年
10 段晓飞;微小卫星供电系统的研究[D];西北工业大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026