【摘 要】
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针对"航天清华一号"微小卫星的特点,该文研究了策略梯度稳定小卫星珠伸民动力学和姿态大角度机动控制问题.重力梯度稳定小卫星平台因为具有结构简单,可靠性高,耗能少等优点,
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针对"航天清华一号"微小卫星的特点,该文研究了策略梯度稳定小卫星珠伸民动力学和姿态大角度机动控制问题.重力梯度稳定小卫星平台因为具有结构简单,可靠性高,耗能少等优点,在现代小卫星的设计中得到了广泛的应用.为了实现卫星姿态的重力梯度稳定,常常需要在卫星入轨后伸展重力梯度杆,以获取所需要的星体质量分布特性.正确地完成重力梯度捕获要求伸杆后天平动的摆角不能太大,这与伸杆前卫星的初始姿态以及伸杆速度等因素有关.研究伸杆过程动力学的目的,就是在弄清这些因素的影响,正确设计有关参数,保证重力梯度捕获成功.该文首先根据重力梯度杆的结构特点建立了力学模型,然后运用能量观点推导了卫星在重力梯度杆伸展过程中封闭的非线性动力学方程,可以计算杆的伸展规律,适用于不能给定杆伸展规律的情况,同时可用于伸展过程中卫星的三个欧拉角参数都是大范围变化的非线性问题.最后对整个杆匠伸民过程进行了数值仿真,得出了在伸展过程中卫星的姿态角及重力梯度杆长的变化规律,并给出了卫星姿态捕获所需的初始姿态角和角速度范围.
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