空间控制技术与应用

Select 空间杂光对交会对接光学成像敏感器影响分析

赵春晖, 龚德铸, 刘鲁, 王晓燕, 王艳宝, 薛志鹏, 侯丹佳

2012, 38(3): 1-4. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.001

摘要 ( 602 )

PDF (1100KB) ( 758 )

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CCD光学成像敏感器是交会对接最后靠拢段的关键测量敏感器，其在轨工作时，太阳和地球杂光可能会进入相机视场，影响敏感器的正常测量.提出通过杂光建模分析和地面杂光试验验证相结合的方法，评估和验证空间杂光对光学成像敏感器测量的影响，确定相机遮光罩设计指标要求，给出理论分析、地面及飞行试验结果.

Select 深空自主导航光学敏感器及其验证

郝云彩, 王大轶

2012, 38(3): 5-10. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.002

摘要 ( 569 )

PDF (2306KB) ( 674 )

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利用光学导航敏感器进行深空自主导航在国际上已成为一种发展趋势，这种方法具有自主性强、精度高、节约成本等优点，且距离地球越远越显优势.在国内首次开展了用于深空巡航段的自主光学导航敏感器设计研制和验证工作,所研制的光学导航敏感器原型样机设计技术指标为：焦距953.8mm，视场角0.8°×0.8°，探测极限灵敏度12Mv，测量精度0.5″（1σ），动态范围100∶1.试验室测试和外场观星试验的结果表明，测量精度达到0.5″（1σ），探测极限灵敏度达到12.5Mv，技术指标全部满足要求.

Select 基于地标信息的星敏感器低频误差标定方法

熊凯, 汤亮, 刘一武

2012, 38(3): 11-15. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.003

摘要 ( 697 )

PDF (773KB) ( 838 )

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针对星敏感器及其安装结构热变形等因素引起的星敏感器低频误差（LFE）影响卫星姿态确定精度的问题，提出了根据有效载荷提供的地标信息，采用最小二乘算法标定星敏感器低频误差的方法.考虑到卫星姿态确定系统是为有效载荷服务的，为了使卫星姿态确定系统输出的姿态信息与有效载荷相一致，从而准确反映有效载荷的指向变化情况，星敏感器低频误差的标定以有效载荷提供的地标信息为观测量进行.仿真结果表明，所提方法能够有效减弱星敏感器低频误差对卫星姿态确定精度的影响，从而提高卫星姿态确定精度.

Select 基于星敏感器的卫星角速度估计精度分析

李晓, 赵宏, 武延鹏, 王立

2012, 38(3): 16-20. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.004

摘要 ( 602 )

PDF (1262KB) ( 808 )

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重点研究星敏感器自身特性对角速度估计精度的影响，分析了星敏感器动态情况下恒星矢量测量精度，推导出恒星矢量测量误差与星像目标中心提取误差之间的关系；进而研究了最小二乘角速度估计算法的精度，得出其精度影响因素：星像目标中心提取误差、曝光时间、恒星矢量数目及相互夹角；最后以给定的星敏感器参数和实际恒星分布进行数学仿真，验证了采用星敏感器估计角速度的可行性.

Select 飞轮控制的欠驱动刚体航天器姿态控制器设计

李公军

2012, 38(3): 21-26. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.005

摘要 ( 660 )

PDF (1051KB) ( 910 )

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针对“三正交加斜装”反作用轮系统中某两个本体轴上的飞轮失效的欠驱动情况，研究了航天器的姿态控制问题. 在系统初始角动量为零的条件下，设计分段解耦控制律，实现了姿态稳定. 采用欧拉角描述法建立了欠驱动航天器的姿态动力学方程和运动学方程. 在系统初始角动量为零的条件下，通过分析方程的解耦特性，设计了分段解耦控制律. 该方法经过6次机动控制，可实现姿态稳定. 数值仿真验证了方法的有效性.

Select 考虑高度参数的摆动式红外地球敏感器模型研究

唐尧

2012, 38(3): 27-32. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.006

摘要 ( 666 )

PDF (2581KB) ( 825 )

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本文考察了摆动式红外地球敏感器测量的工作原理，在介绍敏感器两种数学模型—圆盘模型和三维模型的基础上，增加卫星轨道高度参数为变量，讨论了在不同轨道高度下，敏感器数学模型的变化.利用小角度条件下的一阶近似处理，对敏感器模型所关心的弦宽与姿态角转换关系给出了解答.通过进行带有高度参数的修正，把敏感器的圆盘模型和三维模型推广到了其他轨道高度下.

Select 半球谐振陀螺力反馈控制回路设计

陈小娟, 李恺, 王德钊, 李东

2012, 38(3): 33-36. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.007

摘要 ( 547 )

PDF (1386KB) ( 737 )

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阐述半球谐振陀螺（HRG）的基本组成和控制原理，详细给出其核心控制回路即力矩再平衡控制回路的频率特性设计过程和电路实现.仿真试验结果表明了该方法的有效性.

Select 惯性姿态敏感器典型电磁干扰现象研究

付明睿, 郭廷梅

2012, 38(3): 37-41. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.008

摘要 ( 540 )

PDF (1600KB) ( 779 )

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惯性姿态敏感器是卫星姿态测量的重要部件，需要检测和处理微弱的电信号，同时还需要输出加温、电机驱动和激磁等大功率信号，因此整机电磁兼容性设计是实现产品高精度测量的关键技术.提高产品的电磁兼容性能主要在于控制电磁干扰，在总结产品研制经验的基础上对控制产品内部互扰问题进行了探讨，结合典型案例对惯性姿态敏感器内部的“拍频干扰”进行重点分析，并提出了具体的解决措施.

Select 交会对接发动机配置比较研究

王敏, 解永春, 张昊, 陈长青

2012, 38(3): 42-46. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.009

摘要 ( 660 )

PDF (1222KB) ( 761 )

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介绍执行空间交会对接任务的几个典型的飞船的发动机配置，通过比较，分析执行不同交会对接任务飞船的发动机配置的优缺点，提出了交会对接任务发动机配置设计时需要考虑的因素，并得出一些具有共性的结论，为后续交会对接任务的发动机配置提供参考.

Select 基于多种并发机制的卫星电子设备地面测试软件设计方法

龚健, 华更新, 孙越, 衣学慧

2012, 38(3): 47-51. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.010

摘要 ( 670 )

PDF (1942KB) ( 667 )

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在卫星电子设备测试系统中，地面测试软件不仅要访问测试系统硬件，而且需要与用户直接交互，并完成测试数据的存储和管理，并发处理能力是测试系统可靠和正确的关键，传统软件设计采用的串行策略无法适应卫星地面测试软件中的并发处理需求.为解决上述问题，提出多线程、消息机制、共享缓冲区、PV操作4种并发机制相结合进行程序设计的方法.实际应用表明采用这种基于多种并发机制的程序设计方法能可靠实现卫星地面测试软件，有效解决了软件开发中的并行性问题.

Select SpaceWire CODEC的容错设计和实现

程照强, 刘淑芬

2012, 38(3): 52-57. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2012.03.011

摘要 ( 624 )

PDF (1941KB) ( 779 )

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对SpaceWire CODEC进行容错设计是提高其可靠性的重要途径.分析SpaceWire 协议的容错性能，介绍SpaceWire CODEC的容错设计方法，通过故障汇入和仿真验证了容错设计的有效性.

Select 太阳跟踪定位技术及其应用研究

单黎明

2012, 38(3): 58-62.

摘要 ( 596 )

PDF (1216KB) ( 1024 )