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本论文对非受控火箭体在重力梯度和涡电流力矩作用下旋转状态演化的一些特征进行了研究。 在本文对重力梯度力矩影响的研究中,取消了火箭体旋转模型中常用的绕惯量主轴旋转的限制。对于绕非惯量主轴旋转的火箭体,其运动可以分解为两种频率的周期运动,分别为火箭体绕对称轴旋转的本体极迹频率和对称轴绕角动量旋转的进动频率。这两个频率的存在使得空间目标旋转状态的光变反演更加复杂。为了得到这两个频率在重力梯度力矩影响下的变化,本文从单轴模型在轨道上绕非主轴旋转运动的微分方程出发,对长(周)期变量和短周期变量采用不同的平均化方式,将方程化简为初级函数的形式,并得到了本体极迹频率和进动频率演化规律的表达式。随后通过建立模拟目标在轨道上旋转运动的漫反射光变模型,对这些表达式进行了数值验证。在模拟中为了获得高精度的频谱分析数据,采用了Frequency map analysis方法对模拟光变数据进行处理。从验证结果可以看到,所得理论表达式的误差小于1%。此后基于漫反射光变的数值模拟,可利用所获得的理论表达式来反解目标旋转状态。在反解中除了轨道参数之外不需要任何额外的先验信息。反解得到的变量包括:横轴方向和对称轴方向转动惯量比值、瞬时转动速度值、角动量的方向以及对称轴所在的进动锥面,由它们可以确定目标的旋转运动状态。若再提供某一时刻的姿态作为初值,即可得到任意时刻目标的姿态。 火箭体在旋转运动中受到的涡电流力矩来源于所含金属材料与地球磁场的相互作用。一直以来涡电流力矩很难到找到分析解。为了研究火箭体在地磁场中受涡电流力矩的影响,本文采用有限差分法数值求解关于涡电流分布的边值问题,从而获得涡电流力矩。通过在不同模型中对所得涡电流力矩与各参数之间的关系进行分析,得到了适用于任意形状模型以及其绕任意方向旋转的涡电流力矩表达式。在表达式中,关于模型的特性参数都被整合到本文所定义的涡电流力矩张量中。涡电流力矩张量的性质类似于惯性张量,且其中元素对特定刚体为常数,这使得涡电流力矩表达式中的力矩仅与相对角速度和磁场有关。之后利用所得的涡电流力矩表达式,通过数值模拟得到了火箭体在涡电流力矩作用下的旋转演化特征。在模拟中将地磁场简化为偶极场,并考虑了地磁场方向在体坐标系中变化的旋转角速度。数值模拟的结果解释了观测中存在的角速度衰减速率变化现象的成因。而后在数值计算中加入了重力梯度力矩和由地球扁率引起的轨道进动。在各种因素的共同作用下,火箭体的自转最终会和绕地球的公转达成1∶1共振的稳定状态。