一種重力梯度穩(wěn)定衛(wèi)星姿態(tài)確定與控制方法研究.pdf

1、衛(wèi)星小型化,已經(jīng)成為當(dāng)今衛(wèi)星研制的趨勢(shì)。特別是現(xiàn)代小衛(wèi)星具有巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和令人注目的效果,使現(xiàn)代小衛(wèi)星、微小衛(wèi)星走進(jìn)新的天地。利用重力梯度力矩作為衛(wèi)星的控制方式,非常有利于小衛(wèi)星、微小衛(wèi)星的發(fā)展,因?yàn)橹亓μ荻攘刈鳛樾l(wèi)星的主要控制方式具有操控方便、實(shí)用、能源消耗低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)主動(dòng)磁控重力梯度穩(wěn)定衛(wèi)星的精密定軌、定姿、重力梯度桿伸展及衛(wèi)星的姿態(tài)控制進(jìn)行研究。
　　本文主要針對(duì)重力梯度穩(wěn)定衛(wèi)星的姿態(tài)確定、定軌以及主動(dòng)磁控

2、方法進(jìn)行研究。
　　首先,給定了參考坐標(biāo)系的定義及坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換,研究了衛(wèi)星姿態(tài)描述的幾種方式并比較了其優(yōu)缺點(diǎn),建立了衛(wèi)星的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)方程和姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程,分析了衛(wèi)星在空間內(nèi)不同高度上受到的力矩。
　　其次,簡(jiǎn)要論述了目前衛(wèi)星姿態(tài)的主要測(cè)量方法及原理。針對(duì)目前的主流姿態(tài)敏感器做了詳細(xì)的分析,設(shè)計(jì)了兩種姿態(tài)敏感器的組合定姿方法,并作出的仿真比較。研究了一種重力梯度穩(wěn)定衛(wèi)星的定軌方法:GPS非差幾何法定軌,設(shè)計(jì)了已解和需解模糊度