光学观测卫星姿态的SGCMGs力矩受限控制研究

来源 :2008年中国空间科学学会空间机电与空间光学专业委员会学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bjbysj44
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单框架控制力矩陀螺(SGCMG)在航天器控制中以其优异的力矩输出效能备受学者青睐,并且业已应用于国外的大型航天器上,本文基于小卫星敏捷性需求,针对金字塔构型的单框架控制力矩陀螺群进行研究,提出一种简化的带零运动的鲁棒操纵率,考虑框架角速度受限的情况进行设计,仿真结果表明,小卫星大角度机动性能良好,控制力矩陀螺群在机动过程中未陷入奇异,证明这种简化的带零运动的伪逆鲁棒操纵率具备较好的奇异回避特性.
其他文献
本文介绍一种新的制导系统数字仿真平台,利用simulink的C MEXS-function编写导弹六自由度运动方程,封装后结合双框架平台陀螺稳定成像导引头模型,形成控制信号走向明显的导引系统数学仿真模型.在此基础之上加入简单的比例导引和过载控制,形成完整的制导控制系统,给出有制导控制的全系统和只有重补下的弹道轨迹.为下一步开展半实物仿真做准备.
首先通过理论分析建立了飞行器空间六自由度运动的状态方程组,然后在Matlab/Simulink环境下构建了其基于S-Function的仿真模型;在此基础上,又构造了状态方程组中表征飞行器各分系统性能的参数数学模型和仿真模型,包括推进系统参数、结构参数、环境参数、气动特性参数、目标运动参数、制导系统参数,而且考虑了结构参数与推进系统、气动特性与结构参数和环境参数、制导系统与目标运动的相关性,制导系统
为适应飞行器系统全数字化的要求,进行了电动舵机控制器全数字化的方案设计,并对其控制策略和控制算法进行研究.首先,以DSP为中央控制单元,增量式光电编码器为角度传感器,CAN总线结构的数据通信方式,设计了全数字化的电动舵机控制器方案.然后对电动舵机系统的三种控制策略进行了对比分析与研究,结合本方案的特点,选择了位置环加速度环的双环控制策略.在此基础上进行了控制器的软硬件设计,并对其进行实验测试.实验
研究了轻型导弹末端弹道折转攻击的原理及动态仿真,对导弹折转攻击方式给以初步论证;提出了导弹末端弹道折转攻击所需的基本条件,脉冲发动机设计要求,脉冲发动机导弹平均响应公式;建立了一个能模拟成熟的轻型导弹武器系统的数字仿真程序,可用来计算末端弹道折转攻击的动态特性,给出了各种条件下折转攻击的结果.
根据飞行器飞行试验的需求,设计了一种冗余大容量存储空问的飞行数据记录仪.介绍了飞行数据记录仅的工作原理,采用单片机为控制器,分别采用CF卡与Flash芯片作为存储介质,从数据编码、硬件设计与软件编制方面给予具体的实现.飞行试验表明:该数据记录仪具有存储时间长、可靠性高、重量轻、数据安全性高、数据管理便捷等特点,为飞行器进行飞行试验提供了重要的试验保障.
本文研究并设计了一种高分辨率光学遥感相机图像模拟系统,该系统主要是模拟遥感相机输出的高速图像,以及模拟遥感相机在轨工作的工作模式、工作流程。通过RS-422总线与相机控制器进行通信,接收控制命令,使图像模拟系统完成"准备”传输、“开始”传输、“停止”传输等功能.高速的图像数据采用Channel Link技术,通过高速LVDS接口发送给地面图像数据采集与处理系统,系统输出的总数据率达到4.2Gbps
本论文根据SAR的基本原理、图像质量指标间的矛盾、距离模糊度的定义、影响距离模糊度的几个重要因素和SAR成像算法的基本思路,提出了在不影响其它图像质量指标前提下抑制距离模糊度的方法:发射正负调频率交变的线性调频脉冲信号,并在理论上分析了此方法的有效性,同时利用仿真技术对此方法进行了点目标和面目标的仿真分析,验证了此方法的有效性和理论分析的正确性.
本文基于航天应用的需求,采用CCSDS122.0-B-1推荐的图像压缩算法,利用FPGA实现了星载图像压缩系统.针对算法的特点,进行了整体设计,采用了并行和流水结合的方法,对每一模块的实现结构进行了具体阐述,以期实现各自功能的同时平衡各部分的时间及资源的分配.最后介绍了验证板卡,通过测试,系统性能达到了航天应用的需求,也证明了设计方的有效性.
某空间望远镜探测星等为+14等星,为微弱目标探测望远镜,为了保证探测能力及达到较低的CCD暗噪声,需要将CCD控制在-65℃±1℃.在卫星轨道和姿态限制下,传统的被动散热制冷方案已经不能满足CCD的温控需求,必须对CCD进行包含主动制冷的精密温控.本文叙述了该精密温控方案和分析过程,确定了CCD的主动制冷、焦面组件设计、散热方案等详细要求,为后续研制打下了基础.
主镜作为空间光学遥感器的主要光学元件,合理的轻量化形式及支撑结构对于有效减轻整机重量,改善光学系统成像质量意义重大.本文从材料的选取、镜体轻量化形式的确定及支撑结构的合理设计三个方面考虑了在1g重力、温度波动18℃±4℃的环境对主镜镜面面形的影响,概括了空问光学遥感器主镜的设计原则,并针对某轻型高分辨小卫星Cassegrain载荷系统核心部件Φ600 mm的轻型球面反射镜设计任务,结合有限元法对其