衛(wèi)星仿真三軸氣浮臺關鍵檢測技術研究.pdf

1、隨著航天技術的發(fā)展,對于衛(wèi)星的指向精確程度的要求越來越高,為此采用三軸氣浮臺模擬衛(wèi)星運行的太空無摩擦的力學環(huán)境,并對姿態(tài)控制系統(tǒng)進行仿真,所以研制衛(wèi)星仿真三軸氣浮臺具有重要的意義。
　　本文以正在研制的三軸氣浮臺為研究對象,對氣浮球的球度誤差、氣浮臺臺體的轉動慣量、臺體的平衡測試與調(diào)整以及臺體摩擦力矩的測試與辨識等一些關鍵性的指標提出了一些新的測試方法。
　　首先,針對氣浮臺的主體對氣浮球的球度誤差進行測試,運用經(jīng)線圓和緯線

2、圓的測試方法,設計了氣浮球球度誤差的測試和誤差分離方法。建立了用經(jīng)線圓法和緯線圓法測試球度誤差的模型,根據(jù)誤差模型成功分離出球度誤差、單軸氣浮臺的回轉誤差以及安裝誤差,針對一個小型球進行模擬實驗,驗證了該方法的正確性,本方法的測量不確定度達到0.3μm。
　　其次,對于三軸氣浮臺轉動慣量的測試,運用陀螺儀和動量輪組合的方法,通過建立測試所用的坐標系,把運用陀螺儀的輸出計算出的歐拉角速度和角加速度轉換到臺體坐標系上,運用動量矩定理分

3、析得出系統(tǒng)的動力學方程,設計了對三軸動量輪進行激勵的強度,并通過陀螺儀輸出辨識了臺體的轉動慣量矩陣。
　　再次,對于三軸氣浮臺的平衡測試及調(diào)整進行了研究,分預調(diào)整、手動調(diào)整和自動調(diào)整三個階段開展工作,并對各階段調(diào)整精度進行分析。
　　最后,對于三軸氣浮臺總體的摩擦力矩的測試,對原先的測試方法進行了不確定度分析。提出了測試與角速率相關的摩擦力矩系數(shù)的方法,該方法通過正反旋轉氣浮臺,計算氣浮臺的角速度和角加速度的變化,利用最小二