反作用轮实现微纳卫星光电跟踪物理仿真

论文摘要

为了验证以反作用轮为执行机构实现姿态机动,完成微纳卫星对运动目标跟踪的可行性,设计了基于单轴气浮台的微纳卫星光电跟踪物理仿真系统。首先,为提高物理仿真系统的性能,分别对反作用轮和气浮台的干扰力矩进行分析;其次,针对反作用轮存在的干扰力矩和加、减速时间常数不对称的问题,设计了增益调度和力矩补偿相结合的反作用轮控制策略;再其次,采用双闭环-速度前馈的控制结构,完成了微纳卫星光电跟踪物理仿真系统的控制系统的设计;最后,为了验证仿真系统的跟踪性能,对作正弦运动的一维靶标进行跟踪。实验表明:对于跟踪最大速度为9 （°）/s、最大角加速度为4.5 （°）/s2的正弦运动靶标,物理仿真平台的跟踪精度达到0.4°,从而说明以反作用轮为执行机构实现姿态机动,微纳卫星可以实现对运动目标的跟踪。

论文目录

• 0 引言
• 1 物理仿真系统组成
• 2 干扰力矩分析
•   2.1 内部干扰力矩分析
•   2.2 外部干扰力矩分析
•     2.2.1 空气阻尼力矩
•     2.2.2 气浮台干扰力矩
• 3 控制系统设计
•   3.1 反作用轮控制系统设计
•   3.2 微纳卫星光电跟踪物理仿真系统的控制系统设计
• 4 实验验证
•   4.1 系统参数描述
•   4.2 测量气浮台的干扰力矩
•   4.3 验证加、减速时间常数是否对称
•   4.4 系统跟踪情况
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陶俊明,刘军,李治国,李昕,程志远

关键词: 光电跟踪,反作用轮,姿态机动,微纳卫星,单轴气浮台

来源: 红外与激光工程 2019年10期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 中国科学院大学,中国科学院西安光学精密机械研究所

基金: 十三五装备预研(Y71ZR71B0A)

分类号: V448.2

页码: 161-168

总页数: 8

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