【摘 要】
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为实现卫星姿态控制算法的地面验证,设计一种支持快速、高精度的全物理地面仿真系统。本文以面向卫星姿态控制算法快速验证为目标,设计了以哑铃型三轴气浮台为核心的全物理仿
【机 构】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; 小卫星技术国家地方联合工程研究中心;
【基金项目】
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国家自然科学基金青年基金资助项目(No.61503360)
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为实现卫星姿态控制算法的地面验证,设计一种支持快速、高精度的全物理地面仿真系统。本文以面向卫星姿态控制算法快速验证为目标,设计了以哑铃型三轴气浮台为核心的全物理仿真系统。首先,通过调研国内外气浮台的研发与设计现状,确定了卫星全物理仿真哑铃型三轴气浮台的性能指标。接着,进行了气浮台总体设计。然后,在此基础上,采用组件技术建立了航天器姿态控制系统仿真平台,并对姿态敏感器件和执行机构进行选型,设计控制力矩陀螺群构型等。最后,基于递阶饱和PD控制的姿态机动律,以及基于鲁棒伪逆算法的CMG群操纵律,验证了仿真平台的控制性能。姿态机动仿真结果表明,三轴转台可在27 s内实现40°的多轴大角度快速机动,且姿态指向及稳定度优于0.05°和0.005(°)/s。该仿真系统能够实现满足多约束条件下的姿态快速、精准控制。
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